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工頻電壓擊穿測定儀/電擊穿儀/介電強度
一、概述：
1、定義：絕緣材料或結構，在電場作用下瞬間失去絕緣特性，造成電極間短路，稱為電氣擊穿。絕緣材料或結構發生擊穿時所加的電壓稱為擊穿電壓，擊穿點的場強稱為擊穿場強。
式中：EB—擊穿場強（MV/mm）;UB—在規定試驗條件下，兩極間的擊穿電壓(MV或KV);d—兩電極間擊穿部位的距離，即試樣在擊穿部位的厚度（m或mm）
閃絡：--指高壓電器(如高壓絕緣子)在絕緣表面發生的放電現象,稱為表面閃絡,簡稱閃絡.
絕緣閃絡： 絕緣材料在電場作用下，尚未發生絕緣結構的擊穿時，在其表面或與電極接觸的空氣(離子化氣體)中發生的放電現象，稱為絕緣閃絡。
二、影響介電強度的因素：
1、電壓波形 直流、工頻正弦及沖擊電壓下，擊穿機理不同，所測的擊穿場強也不同，工頻交流電壓下的擊穿場強比直流和沖擊電壓下的低得多。
2、電壓作用時間，無論電擊穿還是熱擊穿都需要時間，隨著加壓時間的增長，擊穿電壓明顯下降。
3、電場的均勻性及電壓的極性，電場不均勻往往測得的電壓比本征擊穿值低。
4、試樣的厚度與不均勻性 試樣的厚度增加，電極邊緣電場就更不均勻，試樣內部的熱量更不易散發，試樣內部的含有缺陷的幾率增大，這些都會使擊穿場強下降。
5、環境條件 試樣周圍的環境條件，如溫度、濕度以及壓力等都會影響試樣的擊穿場強；溫度升高，通常會使擊穿場強下降；濕度增大，會使擊穿場強下降；氣壓對擊穿場強的影響，主要是對氣體而言。氣壓高，擊穿場強升高；但接近真空時，也會使擊穿場強升高。另外還有：時間、輻射、機械力、電極材料及極性效應。
三、擊穿機理：
1氣體介質擊穿
1）撞擊游離：氣體介質在電場中，由于受輻照、電能、熱能等因素的作用，總會存在少量的離子和電子。
這些帶電質點在電場中運動過程中必然和氣體的分子或原子相撞，如果帶電粒子的能量大于分子或原子的電離能，則可能由于碰撞時能量的交換而使分子或原子產生電離（即使帶電粒子的能量小于電離能，經過多次碰撞也可能使分子發生電離）。氣體分子電離之后，放出的電子又在電場中加速碰撞其它的分子或原子使之產生電離，因此電子 的總數越來越多形成電子崩。同時由于離子的質點大，速度慢，而集聚在陰極的附近，造成陰極附近的電場強度增高，使電子 不斷從陰極被拉出，源源不斷地投入氣體中，這就形成 了自持放電即氣體擊穿。這種擊穿理論是符合低氣壓短間隙（電極間的距離近）的氣體擊穿。
2）流柱理論：在長間隙、高氣壓中的放電，除了撞擊之外，形成放電發展的主要因素是光游離。在電子崩發展到一定階段后，電子崩的前部的離子復合增強，而復合時放出的光子又引起周圍氣體電離，于是又形成新的電子崩，這樣在電子崩之間呈成為電子離子的混合通道，這個混合通道稱為流柱。
3）在均勻和不均勻電場中氣體的擊穿電壓，在均勻電場中，氣體擊穿電壓與氣體起始電離電壓相近。擊穿電壓與氣體壓力和電極間的距離的乘積成相關。這種關系規律稱巴申定律。在不均勻電場中，氣體的擊穿電壓將高于氣體起始電離擊穿電壓，因電場zui強的地方總首先開始局部電離放電，之后才逐漸擴大放電范圍，直到放電貫穿兩電極時才發生擊穿。
2、液體介質的擊穿
1）小橋理論：在液體介質中，含有的各種雜質，如灰塵、纖維、水分等，這些雜質在電場的作用下產生極化并沿著電場方向排列起來，移向電場強度高的地方連成小橋，而使電場發生畸變。造成擊穿電場下降。2）撞擊游離 和氣體電離的理論類似。不過由于液體中分子間的距離比氣體小得多，電子在兩次碰撞間的自由行程也短得多，因此，要獲得足夠的能量就要需要更高的電場強度，這說明液體的擊穿場強比氣體高的多。
3、固體材料的電擊穿理論 固體材料的本征擊穿場強比液體材料高得多，一般在50-150兆伏/米由于固體材料聚集很緊，電子在其中的運動就不能簡單地看作單個電子與單個分子或原子相碰撞，而是受周圍許多分子或原子對它的制約。如電子通過晶格時，受晶格質點振動的影響，使運動狀態發生變化，同時也發生能量的轉移，這過程稱散射。當電子的獲得的能量大于損失的能量時，電子就不斷被加速，就會導致擊穿發生。從這點出發提出兩種最主要的電擊穿理論：其一，弗羅利赫（Frohlich）理論，另一個是希伯爾理論。此外，還有許多電擊穿理論，如場致發射擊穿理論，電機械應力破壞理論。
4、固體介質的熱擊穿理論 介質的擊穿因熱因素起決定作用的引起的破壞稱為熱擊穿。
5、局部放電導致擊穿 材料擊穿發生在局部，而沒有貫穿到兩電極之間，這種現象稱為局部放電。
四、試樣、電極、媒質以及升壓方式的選擇：
1、試樣與電極
試樣與電極的大小影響擊穿試驗結果
1）固體材料的試樣
GB1408有規定，如表
一般試樣厚度不要超過3mm，厚度測量誤差最好不要超過1%
試樣 | 板狀 | 管狀 | 帶狀 | |
尺寸mm | 方形邊長大于100 | 圓形直徑大于100 | 長100 | 長大于150寬大于15 |
2）測量固體材料用電極：
電極必需是良好的導電、導熱性能；電極表面光滑并與試樣良好的接觸；板材或薄膜試樣一般用圓柱形銅或不銹鋼電極；管狀或型材試樣，一般要采用金屬箔或沉積金屬層，管狀試樣內徑小時，可用彈性金屬片、金屬粉末以及導電液體等作為內電極。電極尺寸見表
電極形狀 | Φ1 | Φ1 | H1 | H2 | r | 應用范圍 |
a | 25 | 75 | 25 | 25 | 2 | 平板、薄膜 |
b | 25 | 25 | 25 | 25 | 2 | |
c | 10 | 10 | . | . | 0.5 | |
d | 10 | 10 | . | . | . | 云母片 |
e | 3 | 100 | . | . | . | 層壓制品 |
f | . | . | 25 | 50 | . | 管 |
3）液體材料取樣及電極：
液體介質擊穿試驗用電極有平板和球型兩種。我國現行標準用是平板型電極，電極直徑為25mm，間距為2.5mm，邊緣的曲率半徑2mm,表面光潔度▽7.液面離電極的最高點距離不少于22mm.電極距容器內壁各點不少于13mm，電極軸心應對準并保持水平，電極間隙應均勻。電極及容器所用材料應不會和試樣作用，一般用陶瓷或玻璃制成容器，用銅或不銹鋼做電極。
2、媒質：
為防止材料發生表面閃絡，同時也為了避免擊穿發生在電極的邊緣，必須選用相對介電常數（或電導率）比較大的，而且擊穿場強也比較高的材料做媒質。如變壓器油、礦物油和硅油.選用的媒質必須與試樣不會發生相互作用
3、升壓方式：
擊穿場強隨施加電壓的時間的增長而下降；在交流或直流電壓的擊穿試驗中，電壓作用時間體現在升壓方式和升壓速度；而在耐壓試驗中，電壓的作用除與升壓速度有關外，主要還決定于耐壓時間。顯然，電壓作用時間越長對試樣考驗就越嚴格。擊穿試驗升壓方式分三種：連續升壓、逐級升壓和慢升壓。
連續升壓升壓速度
試樣 | 擊穿電壓千伏 | 升壓速率千伏/秒 |
固體 | ＜1 ＜5 ＜20 ≥20 | 0.1 0.5 1 2 |
液體 | ＜10 ≥10 | 1 2 |
逐級升壓：
擊穿電壓千伏 | ≥25 | 25-50 | 50-100 | 100以上 |
每級升壓值/千伏 | 1 | 2 | 5 | 10 |
慢速升壓：
擊穿電壓千伏 | ＜25 | 25-50 | 50-100 | 100以上 |
升壓速率伏/秒 | 17 | 33 | 83 | 167 |
技術參數：
型號：ZJC-100E工頻電壓擊穿測定儀/電擊穿儀/介電強度
輸入電壓：220V±10% 50-60Hz
功率：10kvA
輸出電壓：AC/DC；0-100kV
升壓速率：0.1kv/S-5kv/S（無檔）
升壓方式：AC/DC；勻速升壓，慢速升壓，快速升壓，耐壓試驗，梯度升壓
試驗判停方式：電壓或電流
試驗介質：絕緣油或空氣
電壓精度：1.5%≤；（10-100）%
電流設置：1-30mA可調
試驗放電：試驗結束自動放電或手動按鈕放電或放電棒放電
安全設置：電壓保護；電流保護；時間保護；高壓裝置運行提示；儀器電源未接通提示；高壓運行結束提示；高壓放電運行提示 ；高壓起點提示；放電機構位置檢測；開關安全門（門開啟自動斷電）；高壓啟動和高壓停止有單獨開關（與安全門聯動）；升壓裝置有起點和終點限位開關；主機帶有單獨電壓、電流顯示功能保護；主機帶有試驗結束自動放電機構；人工控制的手動放電裝置有兩種（放電棒和按鈕開關放電）；直流試驗結束儀器自動放電；接地安全線檢測功能保護；
實驗環境：濕度80%≤；溫度40℃≤。
試驗輔助功能：照明；排風
設備尺寸（長寬高mm）：1600*1000*1500
重量（kg）：1000kg
測試材料：絕緣材料類；
符合標準：GB/T1408.1-2016；IEC60243-1：2013；GB/T1408.2-2016；IEC60243-2：2013；ASTM D149；GB/T1695-2005；
可選配：高溫空氣中測試；高溫油中測試；
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