介質(zhì)擊穿強(qiáng)度/電氣擊穿電壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)軟件操作界面:(①參數(shù)設(shè)置界面②試驗(yàn)界面③試驗(yàn)曲線界面 )

高壓擊穿設(shè)備安全說明：

1、介質(zhì)擊穿強(qiáng)度/電氣擊穿電壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)要安裝單獨(dú)的保護(hù)地線。接保護(hù)地線，主要是減少試樣擊穿時(shí)對周圍產(chǎn)生的較強(qiáng)的電磁干擾。 也可避免控制計(jì)算機(jī)失控。

2、直流試驗(yàn)放電報(bào)警功能:在設(shè)備做完直流試驗(yàn)時(shí),當(dāng)開啟試驗(yàn)門時(shí)設(shè)備會(huì)自動(dòng)報(bào)警,直至使用設(shè)備上的放電裝置放電后報(bào)警會(huì)自動(dòng)取消. (注：因?yàn)橹绷髟囼?yàn)后不放電會(huì)危險(xiǎn)到人身安全,不能直接拿取電極,起到提醒使用人員放電以免造成人身傷害)。

3、試驗(yàn)放電裝置，隨主機(jī)為一體化，改進(jìn)了以往單獨(dú)配備一根放電桿的功能。

4、該試驗(yàn)設(shè)備的電路設(shè)有多項(xiàng)保護(hù)措施，主要有：過流保護(hù)、失壓保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)、直 流試驗(yàn)放電報(bào)警等。

5、六級高壓安全斷電控制：

①總電源開關(guān)

②高壓斷電開關(guān) (鑰匙開關(guān))

③調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

④試驗(yàn)箱門安全開關(guān)

⑤高壓變壓器輸入側(cè)限流空開

⑥漏電保護(hù)開關(guān)

設(shè)備示意圖：

耐電壓介電擊穿儀外形尺寸：長 900mmX 寬 600mmX 高 1400mm

設(shè)備重量：260kg

輸入電源電壓：220V

測試電極

耐電壓介電擊穿儀電極全部執(zhí)行 GB/T -1408-2016   ASTM149 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造

板材與片狀材料：不等直徑電極、等直徑電極帶、薄膜和窄條：薄膜電極軟件

其它電極：  軟管電極、平行板電極、錐銷電極、平行圓柱電極、球型電極。

同時(shí)定做其它專用測試電極。

提高電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度的措施

A.對液體電介質(zhì)

（1）減少雜質(zhì)

ü  過濾：將絕緣油在壓力下連續(xù)通過裝有大量事先烘干的過濾紙層的過濾機(jī)，將抽中碳粒、纖維等雜質(zhì)濾去，油中部分水分及有機(jī)酸也被濾紙所吸收。

ü  防潮：油浸式絕緣在浸油前必須烘干，必要時(shí)可用真空干燥法去除水分。

ü  脫氣：將油加熱、噴成霧狀，且抽真空，除去油中的水分和氣體。

（2）采用固體電介質(zhì)減小油中雜質(zhì)的影響

ü  覆蓋層：在電極表面覆蓋的一層很薄的絕緣材料，如電纜紙、黃蠟布、漆膜等。

ü  絕緣層：當(dāng)覆蓋層厚度增大，本身承擔(dān)一定電壓時(shí)，稱為絕緣層。

ü  屏障：在油間隙中放置的尺寸較大的(與電極形狀相適應(yīng))、厚度在1~3mm的層壓紙板或?qū)訅翰及濉?/span>

B.對固體電介質(zhì)

ü  改進(jìn)制造工藝：如盡可能地清除固體介質(zhì)中殘留的雜質(zhì)、氣泡、水分等，使介質(zhì)盡可能均勻致密。這可以通過精選材料、改善工藝、真空干燥、加強(qiáng)浸漬(油、膠、漆)等方法來達(dá)到。

ü  改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì)：采用合理的絕緣結(jié)構(gòu)，使各部分絕緣的耐電強(qiáng)度能與其所承擔(dān)的場強(qiáng)有適當(dāng)?shù)呐浜稀８倪M(jìn)電極形狀、使電場盡可能均勻。改善電極與絕緣體的接觸狀態(tài)，以消除接觸處的氣隙或使接觸處的氣隙不承受電位差(如采用半導(dǎo)體漆)。

ü  改善運(yùn)行條件：如注意防潮，防止塵污和各種有害氣體的侵蝕，加強(qiáng)散熱冷卻(如自然通風(fēng)，強(qiáng)迫通風(fēng)，氫冷、水內(nèi)冷等)。

固體材料的試樣與電極

（1）固體材料的試樣

為了能使試樣的擊穿發(fā)生在均勻的電場中，必須把試樣做成各種型材。

試樣要求：電極中央試樣最薄處δ應(yīng)比試樣厚度小5倍以上；球電極半徑r要比δ大20倍。

試樣的面積要比電極面積大，使之在擊穿前不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)(沿試樣表面擊穿

)。為了能暴露材料中存在的弱點(diǎn)，一般選取電極直徑為25mm或50mm。

各類試樣的尺寸（GB1408-78）

試樣厚度的測量：對厚度均勻試樣，通過擊穿點(diǎn)的直徑上測三點(diǎn)取平均值；對厚度不均勻試樣，以擊穿點(diǎn)的厚度來計(jì)算。（測量誤差不超過1%）

當(dāng)試樣厚度較大時(shí)（>3mm），如果擊穿電壓超過試驗(yàn)變壓器的額定電壓，或表面閃絡(luò)難以解決，可將試樣削薄。

對于紙或薄膜材料，可將多層試樣疊加在一起進(jìn)行擊穿試驗(yàn)。

電極的形狀和尺寸選用：

根據(jù)能形成比較均勻的電場，能合理地暴露材料的弱點(diǎn)，以及使用方便、節(jié)約材料等要求。

如果在空氣中進(jìn)行擊穿試驗(yàn)：（把空氣和試樣看作雙層介質(zhì)）

1）            在交流電場下，電極邊緣空氣中場強(qiáng)E_a與試樣中相鄰點(diǎn)的場強(qiáng)E_X之比：

2）            在直流電場下：

由于ε_ra<ε_rx，γ_a<γ_x，則E_a > E_X; 而空氣的擊穿場強(qiáng)較低，導(dǎo)致電極邊緣的空氣中先出現(xiàn)局部放電：

發(fā)生表面閃絡(luò)；

邊緣電場集中導(dǎo)致試樣擊穿發(fā)生在電極的邊緣。

消除措施：將電極邊緣做成圓角；

將試樣和電極浸入相對介電常數(shù)（或電導(dǎo)率）大、擊穿場強(qiáng)較高的液體媒質(zhì)中。常用液體媒質(zhì)有變壓器油，溫度較高時(shí)采用硅油。不能選用相對介電常數(shù)或電導(dǎo)率太大的媒質(zhì)，以免造成測量誤差和設(shè)備損壞。如引起媒質(zhì)本身發(fā)熱嚴(yán)重、保護(hù)電阻上電壓降增大、以及試驗(yàn)變壓器過載等問題。

介電強(qiáng)度的測試：

大多數(shù)高分子材料在一定電壓范圍內(nèi)是絕緣體，但是隨著施加電壓的升高，性能會(huì)逐漸下降。電壓升到一定值時(shí)變成局部導(dǎo)電，此時(shí)稱為材料的擊穿。

定義:介電強(qiáng)度：試樣擊穿時(shí),單位厚度承受的擊穿電壓值，單位為kv/mm或Mv/m。有時(shí)也稱為電氣強(qiáng)度或擊穿強(qiáng)度。通常介電強(qiáng)度越高,材料的絕緣質(zhì)量越好：Eb＝Ub/h.

Eb表征了材料所能承受的最大電場強(qiáng)度，是高聚物絕緣材料的一項(xiàng)重要指標(biāo)。聚合物絕緣材料的 Eb 一般為107V/cm左右。

耐電壓：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,對試驗(yàn)施加規(guī)定的電壓及時(shí)間,試樣不被擊穿所能承受的最高電壓。

塑料的電擊穿機(jī)理：

問題復(fù)雜---介電擊穿機(jī)理可分為本征擊穿（電擊穿）、熱擊穿、化學(xué)擊穿、放電擊穿等，往往是多種機(jī)理綜合發(fā)生。通常把不隨溫度變化的擊穿稱為電擊穿，把隨溫度變化的擊穿稱為熱擊穿。

熱擊穿：外部表現(xiàn)是介電強(qiáng)度隨溫度升高而迅速下降；與電壓作用的長短有關(guān)；與電場畸變及周圍介質(zhì)的電性能關(guān)系不大；擊穿點(diǎn)多發(fā)生在電極內(nèi)部。

介質(zhì)在電場中產(chǎn)生的熱量大于它能散發(fā)的熱量．使其內(nèi)部溫度不斷升高。溫度升高導(dǎo)致其電阻下降，流經(jīng)試樣電流增大．產(chǎn)生的熱量更多，如此循環(huán)不已，致使介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N聚集態(tài)，失去耐電壓能力,材料被破壞。

電擊穿：特點(diǎn)是介電強(qiáng)度受溫度的影響不大；電作用時(shí)間對結(jié)果無影響；與周圍介質(zhì)的電性能有關(guān)；擊穿點(diǎn)常常出現(xiàn)在電極邊緣其至電極以外。

在固體介質(zhì)中，總有一些自由電子存在,它們在外電場作用下被加速而撞擊中性原子,致使原子電離，在這種作用繼續(xù)下造成材料擊穿.

一般來說，工作溫度高散熱條件差，介質(zhì)電導(dǎo)及損耗大的材料．發(fā)生熱擊穿的幾率高。

介電強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)采用的基本裝置是一個(gè)可調(diào)變壓器和一對電極。試驗(yàn)中使用的試樣厚度為1.59mm.實(shí)驗(yàn)方法有兩種 (參見GB/T1408-2016 ):短時(shí)法，將電壓以平均速度率逐漸增加到材料發(fā)生介電破壞；低速升壓法，是將預(yù)測擊穿電壓值的一半作為起始電壓，然后以均勻速度率增加電壓直到發(fā)生擊穿。

介電強(qiáng)度測試的影響因素：電壓波形及電壓作用時(shí)間影響 

材料在電場作用下，單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量為QF介質(zhì)散發(fā)出去的熱量為Qs，當(dāng)QF略大時(shí)就產(chǎn)生熱不平衡，進(jìn)而介質(zhì)溫度升高,最后發(fā)生擊穿。因此, 可根據(jù)極限條件QF＝QS來求得熱擊穿電壓VB：

當(dāng)電壓頻率增加時(shí)值要下降，當(dāng)波形失真大時(shí)，—般都會(huì)有高次諧波出現(xiàn)，這樣會(huì)使VB降低，因此必須限制這個(gè)量。

作用時(shí)間的影響：多因熱量積累而使擊穿電壓值隨電壓作用時(shí)間增加而下降.

處于熱擊穿形式的試樣，基本上隨升壓速度的提高擊穿強(qiáng)度也增大。因此，一般規(guī)定試樣擊穿電壓低于20kv時(shí)升壓速度為1.0kv/s;大于或等于20kv時(shí)升壓速度為2.0kv/s。

溫度的影響：試樣厚度對介電強(qiáng)度的影響 濕度影響：因水分浸入材料而導(dǎo)致其電阻降低，必然降低擊穿電壓VB值。如有機(jī)硅玻璃布板。常態(tài)下E＝18kv／mm，受潮后E＝12kV／mm。

電極倒角的影響：電極邊緣處電場強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)部,但邊緣效應(yīng)極難消除。為避免電極邊緣成一直角,需采用一定倒角r 。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定r＝2.50mm。

媒質(zhì)電性能影響：

高壓擊穿試驗(yàn)往往把樣品放在一定媒質(zhì)(如變壓器油)中．其目的為縮小試樣尺寸防止飛弧。但媒質(zhì)本身的電性能對屬于電擊穿為主的材料有明顯影響，而以熱擊穿為主的材料影響極小.故標(biāo)準(zhǔn)中對要求油的擊穿電壓 VB＞=25kv/2.5mm.

Pvc電纜料及酚醛模塑料擊穿點(diǎn)在電極邊緣，當(dāng)油臟時(shí)在試樣邊緣處有很明顯的集聚物的痕跡，而在凈油中沒有。

對于酚醛層壓板擊穿點(diǎn)在電極內(nèi)部，以熱擊穿為主。油的性能對該材料沒什么影響