直流擊穿電壓測試儀測試標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 1408.1-2016絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 第1部分：工頻下試驗(yàn)；
GB/T 1408.2-2016絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 第2部分:對(duì)應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求；
ASTM D149固體絕緣材料介電擊穿電壓和介電強(qiáng)度的試驗(yàn)方法；
GB/T 1695-2005硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)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(yàn)方法；
GB/T 8815-2008 電線電纜用軟聚氯乙烯塑料標(biāo)準(zhǔn)；
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(qiáng)度測定法；

直流擊穿電壓測試儀技術(shù)參數(shù)：

1、設(shè)備輸入電壓：220V  50-60HZ (普通試驗(yàn)室電源均可兼容)

2、試驗(yàn)電壓方式：交流 0--100 KV ；直流 0--100 KV；型號(hào)：ZJC-100E

3、電器容量：10KVA;

4、試驗(yàn)方法：0-100KV全量程可調(diào);

5、擊穿及耐壓試驗(yàn)升壓速率：200V/S-5KV/S

6、試驗(yàn)方式： 交/直流試驗(yàn)：1、勻速升壓  2、階梯升壓  3、耐壓試驗(yàn)

7、過電流保護(hù)裝置應(yīng)有足夠靈敏度以保證試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源。

8、漏電電流選擇：1—100 mA可由計(jì)算機(jī)軟件自由進(jìn)行設(shè)定。

9、本儀器采用先進(jìn)的無觸點(diǎn)原件勻速調(diào)壓方式，淘汰同類產(chǎn)品中機(jī)械傳動(dòng)升壓方式。

10、測試材料：絕緣材料類；

11、符合標(biāo)準(zhǔn)：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(shí)間內(nèi)短路試驗(yàn)要求。

14、一次試驗(yàn)可以同時(shí)做5個(gè)試樣。

15、電壓測量誤差：≤ 2％

16、試驗(yàn)電壓連續(xù)可調(diào)：0-100 KV

17、耐壓時(shí)間設(shè)定： 0-6小時(shí)(可通過軟件連續(xù)設(shè)定)

18、九級(jí)安全防護(hù)措施：

(1) 超壓保護(hù)

(2)試驗(yàn)過流保護(hù)

(3)試驗(yàn)短路保護(hù)

(4)安全門開啟保護(hù)

(5)軟件誤操作保護(hù)

(6)零電壓復(fù)位保護(hù)

(7)試驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù)

(8)獨(dú)立保護(hù)接地

(9)試驗(yàn)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(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)用平板型電極）

注意事項(xiàng)：

1.電極的軸心要對(duì)準(zhǔn)并保持水平，電極間隙應(yīng)均勻。

2.電極容器材料不會(huì)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(shí)不能讓雜質(zhì)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(qiáng)度試驗(yàn)：電壓從零按一定方式和速度上升到規(guī)定的試驗(yàn)電壓或擊穿電壓。

升壓方式：快速升壓、20s逐級(jí)升壓、60s逐級(jí)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(jīng)歷的時(shí)間約為10~20s。現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的升壓速度有：100V/s、200V/s、500V/s、1000V/s、2000V/s和5000V/s。

（2）20s逐級(jí)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(jí)升壓值逐級(jí)升壓，每級(jí)停留20s，直到試樣擊穿為止。

（3）60s逐級(jí)升壓，與20s逐級(jí)升壓方式相似，只是每級(jí)停留時(shí)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(fā)生在120~240s內(nèi)。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(fā)生在300~600s內(nèi)。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。

擊穿機(jī)理：

1氣體介質(zhì)擊穿

1）撞擊游離：氣體介質(zhì)在電場中，由于受輻照、電能、熱能等因素的作用，總會(huì)存在少量的離子和電子。

這些帶電質(zhì)點(diǎn)在電場中運(yùn)動(dòng)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(shí)能量的交換而使分子或原子產(chǎn)生電離（即使帶電粒子的能量小于電離能，經(jīng)過多次碰撞也可能使分子發(fā)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(chǎn)生電離，因此電子 的總數(shù)越來越多形成電子崩。同時(shí)由于離子的質(zhì)點(diǎn)大，速度慢，而集聚在陰極的附近，造成陰極附近的電場強(qiáng)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(fā)展的主要因素是光游離。在電子崩發(fā)展到一定階段后，電子崩的前部的離子復(fù)合增強(qiáng)，而復(fù)合時(shí)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(gè)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(guān)。這種關(guān)系規(guī)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(qiáng)的地方總首先開始局部電離放電，之后才逐漸擴(kuò)大放電范圍，直到放電貫穿兩電極時(shí)才發(fā)生擊穿。

2、液體介質(zhì)的擊穿

1）小橋理論：在液體介質(zhì)中，含有的各種雜質(zhì)，如灰塵、纖維、水分等，這些雜質(zhì)在電場的作用下產(chǎn)生極化并沿著電場方向排列起來，移向電場強(qiáng)度高的地方連成小橋，而使電場發(fā)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(qiáng)度，這說明液體的擊穿場強(qiáng)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(qiáng)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(yùn)動(dòng)就不能簡單地看作單個(gè)電子與單個(gè)分子或原子相碰撞，而是受周圍許多分子或原子對(duì)它的制約。如電子通過晶格時(shí)，受晶格質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的影響，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，同時(shí)也發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移，這過程稱散射。當(dāng)電子的獲得的能量大于損失的能量時(shí)，電子就不斷被加速，就會(huì)導(dǎo)致擊穿發(fā)生。從這點(diǎn)出發(fā)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(gè)是希伯爾理論。此外，還有許多電擊穿理論，如場致發(fā)射擊穿理論，電機(jī)械應(yīng)力破壞理論。

4、固體介質(zhì)的熱擊穿理論   介質(zhì)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(dǎo)致擊穿  材料擊穿發(fā)生在局部，而沒有貫穿到兩電極之間，這種現(xiàn)象稱為局部放電。

幾點(diǎn)說明：逐級(jí)升壓是讓施加于試樣的電壓先以連續(xù)升壓的速度上升到擊穿電壓的50%，之后，按每級(jí)升壓值（大約為擊穿電壓的5-10%）逐級(jí)升壓，每級(jí)停留1分鐘，直到擊穿為止。最后一級(jí)的電壓為擊穿電壓。級(jí)與級(jí)之間升壓時(shí)間要盡可能的短，一般不會(huì)超過10秒，這一時(shí)間應(yīng)計(jì)入后一級(jí)的停留時(shí)間內(nèi)。如果擊穿發(fā)生在前一級(jí)，則應(yīng)取前一級(jí)電壓。慢升壓是先讓施加于試樣的電壓以連續(xù)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(yàn)先以任何升壓速度使施加于試樣的電壓由零上升到試驗(yàn)電壓的40%，以后以每秒升高試驗(yàn)電壓3%的速度升到試樣電壓為止；在試驗(yàn)電壓下保持一定的耐壓時(shí)間（1-5min），之后要在5分鐘內(nèi)將電壓降到試驗(yàn)電壓的25%，最后切斷電源。

工頻電壓下絕緣的擊穿和耐壓試驗(yàn)：

工頻電壓下絕緣強(qiáng)度和耐壓試驗(yàn)裝置：高壓試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器、電壓測量系統(tǒng)以及控制和保護(hù)裝置等。

1、高壓試驗(yàn)變壓器：

包括容量、電壓及其波形。容量--根據(jù)試樣在試驗(yàn)電壓下流過的電容電流來計(jì)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(cè)電流1安以上。

電壓－一般根據(jù)試樣電壓來選，單臺(tái)變壓器最高電壓等級(jí)為750千伏；如果再高實(shí)驗(yàn)電壓就用多臺(tái)串聯(lián)。實(shí)驗(yàn)電壓波形，一般為正弦波，波形畸變將會(huì)影響電壓測量。Um=√2U有效

2、調(diào)壓、控制及保護(hù)：

1）調(diào)壓器 －調(diào)節(jié)通過接在實(shí)驗(yàn)變壓器和電源之間的調(diào)壓器來實(shí)現(xiàn)，分：自耦調(diào)壓器（通過滑動(dòng)觸點(diǎn)沿繞阻移動(dòng)來改變輸出電壓，其特點(diǎn)是體積小、漏抗小、價(jià)格也便宜，但由于滑動(dòng)觸點(diǎn)在電流比較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)火花，因此，一般容量只用于幾千伏安以下，油浸式的可達(dá)幾十千伏安）和移圈式調(diào)壓器。

2）控制電路 控制線路要實(shí)現(xiàn)下列各點(diǎn)要求

（1）只有在試驗(yàn)人員撤離高壓危險(xiǎn)區(qū)，并關(guān)好安全門之后才能加壓；

（2）升壓必需從零開始；

（3）在試樣發(fā)生擊穿時(shí)能自動(dòng)切斷電源；

（4）在自動(dòng)升壓裝置中還要能控制升壓、降壓及停止等動(dòng)作。

3）保護(hù)和接地（除過電流保護(hù)器、安全門開關(guān)、調(diào)壓器限位開關(guān)等外，其他在線路的低壓部分都要接上保護(hù)放電器，還需接保護(hù)電阻、此外，還要有圍欄、連鎖裝置和信號(hào)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(zhuǎn)伏特計(jì)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(yàn)變壓器本身低壓繞組的電壓來換算出高壓端的試驗(yàn)電壓。

1）靜電電壓表法－用于試驗(yàn)電壓不高的情況（200KV）。

2）球隙測量法－此法試驗(yàn)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(jìn)行測量，精度高，但較貴。

4）電容分壓器法－通過串聯(lián)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(yàn)電壓。

5)測量繞組法－通過變壓器內(nèi)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(yàn)：

由于有很多電氣設(shè)備是在直流電壓下運(yùn)行的，有些雖在交流下運(yùn)行，但由于其電容量很大，工頻試驗(yàn)變壓器的容量不能滿足要求而又沒有補(bǔ)償電抗器時(shí)，采用直流電壓下測定其絕緣強(qiáng)度以替代工頻下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。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(tǒng)。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?yōu)?/span>直流高壓。工頻的升壓及有關(guān)的控制、保護(hù)裝置與上節(jié)所述相同。

5、高壓整流：

絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)用的直流高壓設(shè)備應(yīng)滿足一下要求：

1）電壓等級(jí)應(yīng)滿足試驗(yàn)電壓要求，我國已有百萬伏以上的直流高壓裝置

2）設(shè)備容量應(yīng)能輸出電流10-20毫安

3）電壓脈動(dòng)系數(shù)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(duì)于電壓脈動(dòng)系數(shù)小于或等于5%，可用靜電伏特計(jì)和球隙法。旋轉(zhuǎn)伏特計(jì)也可測直流高壓。