電線電纜電氣介電強度|擊穿電壓測定儀測試標準：

GB/T 1408.1-2016絕緣材料電氣強度試驗方法 第1部分：工頻下試驗；
GB/T 1408.2-2016絕緣材料電氣強度試驗方法 第2部分:對應用直流電壓試驗的附加要求；
ASTM D149固體絕緣材料介電擊穿電壓和介電強度的試驗方法；
GB/T 1695-2005硫化橡膠工頻擊穿電壓強度和耐電壓的測定方法；
GB/T 3333-1999電纜紙工頻擊穿電壓試驗方法；
GB/T 8815-2008 電線電纜用軟聚氯乙烯塑料標準；
GBT 12656-1990電容器紙工頻擊穿電壓測定法；
HG/T 3330-2012絕緣漆漆膜擊穿強度測定法；

電線電纜電氣介電強度|擊穿電壓測定儀技術參數：

1、設備輸入電壓：220V  50-60HZ (普通試驗室電源均可兼容)

2、試驗電壓方式：交流 0--100 KV ；直流 0--100 KV；型號：ZJC-100E

3、電器容量：10KVA;

4、試驗方法：0-100KV全量程可調;

5、擊穿及耐壓試驗升壓速率：200V/S-5KV/S

6、試驗方式： 交/直流試驗：1、勻速升壓  2、階梯升壓  3、耐壓試驗

7、過電流保護裝置應有足夠靈敏度以保證試樣擊穿時在0.1S內切斷電源。

8、漏電電流選擇：1—100 mA可由計算機軟件自由進行設定。

9、本儀器采用*的無觸點原件勻速調壓方式，淘汰同類產品中機械傳動升壓方式。

10、測試材料：絕緣材料類；

11、符合標準：GB/T1408.1-2016；IEC60243-1：2013；GB/T1408.2-2016；IEC60243-2：2013；ASTM D149；GB/T1695-2005；

12、可選配：高溫空氣中測試；高溫油中測試；

13、支持短時間內短路試驗要求。

14、一次試驗可以同時做5個試樣。

15、電壓測量誤差：≤ 2％

16、試驗電壓連續可調：0-100 KV

17、耐壓時間設定： 0-6小時(可通過軟件連續設定)

18、九級安全防護措施： 

(1) 超壓保護

(2)試驗過流保護 

(3)試驗短路保護

(4)安全門開啟保護

(5)軟件誤操作保護

(6)零電壓復位保護

(7)試驗結束放電保護

(8)獨立保護接地

(9)試驗完成后電磁放電

配置清單

液體材料的試樣與電極

電極的形式：平板型和球型。（我國現行標準用平板型電極）

注意事項：

1.電極的軸心要對準并保持水平，電極間隙應均勻。

2.電極容器材料不會與被試液體相互作用，常用電瓷或玻璃制成，電極用銅或不銹鋼制成。

3.取樣時不能讓雜質混入，注入液體后靜止片刻，避免電極間留有氣泡。

升壓方式的選擇

介電強度試驗：電壓從零按一定方式和速度上升到規定的試驗電壓或擊穿電壓。

升壓方式：快速升壓、20s逐級升壓、60s逐級升壓、慢速升壓、和極慢速升壓。

（1）快速升壓

電壓從零上升到擊穿電壓所經歷的時間約為10~20s。現行標準中規定的升壓速度有：100V/s、200V/s、500V/s、1000V/s、2000V/s和5000V/s。

（2）20s逐級升壓

施加于試樣的電壓先以快速升壓的速度上升到擊穿電壓的40%，之后按每級升壓值逐級升壓，每級停留20s，直到試樣擊穿為止。

（3）60s逐級升壓

與20s逐級升壓方式相似，只是每級停留時間為60s。

（4）慢速升壓

從快速升壓的擊穿電壓的40%開始，以較慢的速度升壓，使擊穿過程發生在120~240s內。電壓上升速度可選取2V/s、5V/s、10V/s、20V/s、50V/s、100V/s、200V/s、500V/s和1000V/s 。

（5）極慢速升壓

   與慢速升壓方式相似，只是擊穿過程發生在300~600s內。電壓上升速度可選取1V/s、2V/s 5V/s、10V/s、20V/s、50V/s、100V/s、200V/s。

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

    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%

        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

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

逐級升壓：

慢速升壓：

幾點說明：逐級升壓是讓施加于試樣的電壓先以連續升壓的速度上升到擊穿電壓的50%，之后，按每級升壓值（大約為擊穿電壓的5-10%）逐級升壓，每級停留1分鐘，直到擊穿為止。最后一級的電壓為擊穿電壓。級與級之間升壓時間要盡可能的短，一般不會超過10秒，這一時間應計入后一級的停留時間內。如果擊穿發生在前一級，則應取前一級電壓。慢升壓是先讓施加于試樣的電壓以連續升壓阿的速度上升到擊穿電壓的50%，以后降低升壓速度，但電壓仍然以勻速上升直到擊穿為止。而耐壓試驗先以任何升壓速度使施加于試樣的電壓由零上升到試驗電壓的40%，以后以每秒升高試驗電壓3%的速度升到試樣電壓為止；在試驗電壓下保持一定的耐壓時間（1-5min），之后要在5分鐘內將電壓降到試驗電壓的25%，最后切斷電源。

五、工頻電壓下絕緣的擊穿和耐壓試驗：

工頻電壓下絕緣強度和耐壓試驗裝置：高壓試驗變壓器、調壓器、電壓測量系統以及控制和保護裝置等。

1、高壓試驗變壓器：

包括容量、電壓及其波形。容量--根據試樣在試驗電壓下流過的電容電流來計算即：

P=U2ωCx(伏.安)  式中：U--施加電壓有效值（伏）， ω--角頻率，Cx—試樣電容；一般電容量高壓側電流1安以上。

電壓－一般根據試樣電壓來選，單臺變壓器最高電壓等級為750千伏；如果再高實驗電壓就用多臺串聯。實驗電壓波形，一般為正弦波，波形畸變將會影響電壓測量。Um=√2U有效

2、調壓、控制及保護：

1）調壓器 －調節通過接在實驗變壓器和電源之間的調壓器來實現，分：自耦調壓器（通過滑動觸點沿繞阻移動來改變輸出電壓，其特點是體積小、漏抗小、價格也便宜，但由于滑動觸點在電流比較大時會出現火花，因此，一般容量只用于幾千伏安以下，油浸式的可達幾十千伏安）和移圈式調壓器。

2）控制電路 控制線路要實現下列各點要求

（1）只有在試驗人員撤離高壓危險區，并關好安全門之后才能加壓；

（2）升壓必需從零開始；

（3）在試樣發生擊穿時能自動切斷電源；

（4）在自動升壓裝置中還要能控制升壓、降壓及停止等動作。

3）保護和接地（除過電流保護器、安全門開關、調壓器限位開關等外，其他在線路的低壓部分都要接上保護放電器，還需接保護電阻、此外，還要有圍欄、連鎖裝置和信號燈并備有接地棒以保證人身安全）

3、工頻電壓的測量：

工頻高電壓的測量方法分：直接測量高電壓（如利用球隙放電、靜電電壓表、旋轉伏特計等）；將高電壓變換為低電壓測量（互感器、分壓器）；通過測量試驗變壓器本身低壓繞組的電壓來換算出高壓端的試驗電壓。

1）靜電電壓表法－用于試驗電壓不高的情況（200KV）。

2）球隙測量法－此法試驗電壓可以高，但測量麻煩，影響因素較多，裝置的占地面積較大。3）互感器測量法－通過互感器將高壓變低壓進行測量，精度高，但較貴。

4）電容分壓器法－通過串聯電容分壓測出其中低阻抗的電容器上的電壓，可以推算出試驗電壓。

5)測量繞組法－通過變壓器內部繞組，可以按比例把測量電壓算出來。

4、直流電壓下絕緣的擊穿和耐壓試驗：

由于有很多電氣設備是在直流電壓下運行的，有些雖在交流下運行，但由于其電容量很大，工頻試驗變壓器的容量不能滿足要求而又沒有補償電抗器時，采用直流電壓下測定其絕緣強度以替代工頻下的絕緣強度試驗。其測量裝置必需要有一套直流高壓裝置和直流電壓測量系統。直流高電壓可以通過各種方法獲得。一般是通過高壓整流，即先通過變壓器把工頻電壓升高。而后，在利用高壓整流器把工頻高壓變為直流高壓。工頻的升壓及有關的控制、保護裝置與上節所述相同。

5、高壓整流：

絕緣強度試驗用的直流高壓設備應滿足一下要求：

1）電壓等級應滿足試驗電壓要求，我國已有百萬伏以上的直流高壓裝置

2）設備容量應能輸出電流10-20毫安

3）電壓脈動系數小于或等于5%

6、倍壓線路

簡單的整流線路不論是半波還是全波，最高輸出電壓只能接近于變壓器輸出電壓的峰值。如果要獲得更高的直流電壓，可以采用倍壓線路。

7、直流高壓的測量

測量方法很多，可用儀表直接測量，也可用分壓器等間接測量。測量的誤差小于3%。對于電壓脈動系數小于或等于5%，可用靜電伏特計和球隙法。旋轉伏特計也可測直流高壓。