绝缘高压击穿试验仪

绝缘高压击穿试验仪定义：

电气击穿：式样在承受电应力作用时其绝缘性能严重损失，由此引起试验回路电流促使相应的回路断路器动作。

击穿通常是由式样和电极周围的气体或者液体煤质中的局部放电引起，并使得较小电极或者等径两电极边缘的式样遭到破坏。

闪络：式样和电极周围的气体或者液体煤质承受的电应力作用时，其绝缘性能损失，由此引起的试验回路电流促使相应的回路断路器动作.

碳化通道的出现或者穿透式样的击穿可用于区别试验是击穿还是闪络。

击穿电压：在连续升压试验中在规定的试验条件下，式样发生击穿时的电压。

式样承受的高电压在该电压水平下整个时间内式样不发生击穿。

电气强度：在规定的试验条件下，击穿电压与施加电压的两电极之间的距离商。

得到的电气强度试验结果。能用来检测由于工艺的变更，老化条件或者其他的制造环境情况引起的性能相对于正常的值的变化或者偏离，而很少能用于直接确定在实际应用中的绝缘材料的性能状态。

材料的电气强度测试值可受如下多重因素影响；

式样的状态

a，式样的厚度和均匀性，是否存在机械应力；

b，式样的预处理，特别是干燥和浸润过程

c，时都存在空隙。水分或其他的杂质。

式样的条件：

a加电压的频率，波形和升压速度或者加压时间

b环境温度，气压和湿度

c电极形状，电极尺寸，导热系数

d周围介质的电，热特性

在研究黑没有实际经验的新材料时，应该考虑到这些所有影响的因素，以上规定了一些特定的条件以便迅速判别材料，并可以用进行质量的控制和类似的目的。

用不同的方法得到的结果是不能直接比对的，但是每一个结果可提供的材料电气强度资料。应该指出的是大多数材料的电气强度随着电极间的距离增加而减小，也随着施加电压的增加而减小。

由于击穿前的表面放电的强度和延续时间对大多数材料测得的电气强度有明显的影响，为了设计直到试验电压无局放电的电气设备，必须知道材料击穿前无放电的电气强度。

电极和式样：金属电极应该始终保持光滑清洁无缺陷。

绝缘高压击穿试验仪技术指标：

01、输入电压： 交流 220 V

02、输出电压： 交流 0--50 KV ;直流 0—50 KV

03、电器容量： 5KVA

04、高压分级： 0-50KV，

05、升压速率：0.1-5.0kv（自由填写）

        （备注：满足标准要求并可以根据用户需求设定不同的升压速率）

06、试验方式：

           直流试验：1、匀速升压  2、梯度升压 3、耐压试验

           交流试验：1、匀速升压 2、梯度升压 3、耐压试验

07、试验介质：空气，试验油

08、安装灵敏度较高的过电流保护装置保证试样击穿时在0.05S内切断电源。

09、仪器配备*故障报警系统 避免用户操作故障仪器发生危险。（上位机报警和下位机报警）

10、支持短时间内短路试验要求。

11、电压试验精度： ≤ 1％。

12、试验电压连续可调： 0--100 KV。

13、电流可采集到mA级 并且实现 实时采集。

14、出具*计量单位校准证书或出具客户计量单位的证书

15、电源：220v±10%的单相交流电压和50Hz±1%的频率

16、电流电压稳定度：外界电压波动10% （可选配我司配到电压保护器 额定波动电压30%）

电压击穿试验仪，电极的选型

板材和片状材料（包括纸板、纸、织物和薄膜）选用不等经电极;

电极由两个金属圆柱体组成其边缘倒成半径3.0±0.2mm的圆弧其中一个电极的直径为25mm高度25mm另一个电极的直接为75mm高度为15mm两个电极同轴放置误差在2mm内

带、薄膜和窄条；

两个电极为两根金属棒直径为6mm垂直按在电极架内一个电极在另一个电极上面式样放在中间位置，上下电极要同心误差在0.1mm电面与其轴向垂直端面倒角为半径1mm上0电极压力为50g且可以在电极架内上下自由活动

软管和软套管电极；

硬管，内径在100mm以下的！

外径是25mm的金属箔内电极是与内径紧配合的导体，例如；圆棒、管、金属箔或者金属球与管材的内表面紧密接触！

硬管，内径大于100mm以上

外径是75mm的金属箔带内电极是直径25mm的圆形金属箔带

热固性材料；

应用1mm厚的式样

热塑性材料；

注塑成型式样尺寸为60*60*1（mm）

硬质成型材；

对不能至于平面电极间的成型绝缘件应该采用对至的等直径球电极通常用作这类的试验电极直径为12.5mm或者20mm

填充胶；

电极是两个金属球，每个电极的直径为12.5-13mm水平同轴放置彼此相隔1mm并且都嵌入充胶内应该注意避让缝隙由于不同的电极结果不同不能直接对比所以在结果中要表明电极尺寸

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使用时的注意事项

1、试验过程中不能让无关人员靠近，因本试验仪器可产生较高的电压，未经过培训的人员不能使用该设备。试验时要有监护人员，不要单人使用。以防万一发生意外情况。

2、长时间不使用设备，在再使用时，先让仪器空载加压一次，即把高压电极的接线从均压球上取下。查看计算机试验界面，看看高压电压是否正常。

3、试验中发生意外情况要及时切断电源，问题处理后才能继续试验。

4、设备安放要平稳，安放的地面要坚固。水泥地面以免产生共振。

5、该设备在使用中外壳要接保护地线，既设备外壳接大地,以保护操作人员和设备运行的安全。

6、使用完设备后，要关掉系统各部分电源，不准带电插拔电源线。

7、要按规定的电源电压接入设备。确保电路接线正确。否则会损坏设备。

8、该仪器需安置在室内，实验室应整洁、干燥、无腐蚀性介质，非相关人员不要随意操作。

9、不要让设备电缆碰到尖边，以免划破电缆绝缘；不要让电缆压在重物之下，以免压断电缆引起火灾；不要用电缆拉物体或用电缆捆绑物体，以免拉断电缆使设备不能正常运转。

10、不要让设备碰到水溅，腐蚀性气体，可燃气体和可燃物。如果不避免，可能火灾。

11、搬动设备时,要切断设备电源,既要把插头从插座中拔下。禁止搬动设备时放倒设备或倾斜45°角以上。

12、不要在设备运行时插拔设备的电源插头。

电压击穿？

电子器件都有能承受的高耐压值，超过该允许值，器件存在失效风险。主动元件和被动元件失效的表现形式稍有差别，但也都有电压允许上限。晶体管元件都有耐压值，超过耐压值会对元件有损伤，比如超过二极管、电容等，电压超过元件的耐压值会导致它们击穿，如果能量很大会导致热击穿，元件会报废。

介电击穿？

是指在两个导电板之间为了某些目的添加的不导电的物质，由于电压太高，这种物质被破毁，失去不导电的功能，变成了导体。这个现象就是介电击穿。 

简单常见的介质是空气，如果电压大了，空气就会电离。

绝缘强度？

绝缘本身耐受电压的能力。作用在绝缘上的电压超过某临界值时，绝缘将损坏而失去绝缘作用。

通常，电力设备的绝缘强度用击穿电压表示；而绝缘材料的绝缘强度则用平均击穿电场强度，简称击穿场强来表示。击穿场强是指在规定的试验条件下，发生击穿的电压除以施加电压的两电极之间的距离。绝缘强度通常以试验来确定。绝缘强度随绝缘的种类不同而有本质上的差别。

内绝缘？

电力设备内部的绝缘。包括固体介质、液体介质或气体介质的绝缘以及由不同介质构成的组合绝缘。外部大气条件对内绝缘基本没有影响。但材料的老化、高温、连续加热以及受潮等因素对内绝缘的绝缘强度有不利的影响。内绝缘若发生击穿，一般说来，它的绝缘强度是不能自行恢复的。

外绝缘？

在直接与大气相接触的条件下工作的电工设备的各种不同形式的绝缘。包括空气间隙和电力设备固体绝缘的外露表面。外绝缘在放电停止后，其绝缘强度通常能迅速地*恢复并与重复放电的次数无关。外绝缘的绝缘强度与外部大气条件密切相关。  绝缘强度

在固体绝缘和空气的交界面上的沿面放电发展成贯穿性的空气击穿称闪络。在一定的试验条件下，使外绝缘表面刚好发生闪络所需的电压值称临界闪络强度。

伏秒特性是指在冲击电压波形一定的前提下，绝缘的冲击放电电压与相应的放电时间的关系曲线。它由试验确定。工程中用以表示绝缘在冲击电压作用下的击穿特性。

外绝缘的绝缘强度和外部大气条件密切相关，受大气温度、压力、湿度等气象条件和脏污状况等多种因素的影响。电工委员会规定标准大气状态为:气压1013毫巴（1巴＝105帕）,温度20℃，湿度11克/米3,并规定了大气状态不同时外绝缘放电电压相互间的换算方法。非标准大气状态下的实测电压值，应换算到标准大气状态下的电压值；反之，应用标准大气状态下的电压值时，应换算到试验或运行中大气状态下的电压值。

临界闪络强度？

在固体绝缘和空气的交界面上的沿面放电发展成贯穿性的空气击穿称闪络。在一定的试验条件下，使外绝缘表面刚好发生闪络所需的电压值称临界闪络强度。有时闪络强度用平均闪络场强来表示。它是指在规定的试验条件下，用发生闪络的电压除以沿两种介质交界面的泄漏距离或两电极间的垂直距离所得的商。试验条件分为干燥状态、淋雨状态和脏污状态等几类。在这几种状态下得到的临界闪络强度分别简称为干闪强度、湿闪强度和污闪强度。由于介质分界面上的电压分布不均匀，沿面闪络电压比气体或固体单独存在时的击穿电压都低。淋雨状态比干燥状态时的闪络电压低，在潮湿脏污的条件下沿面闪络电压会更明显降低。

伏秒特性？

电工设备绝缘除承受长期工作电压的作用外，还承受暂态过电压的作用。过电压可分为两大类。一类是由于设备遭受雷击造成的或在设备附近发生雷击而感应产生的过电压；另一类是由于电力系统中的操作或发生事故或发生谐振而引起的过电压。过电压的作用时间很短，但过电压的数值却大大超过正常工作电压。

放电的发展需一定时间，在持续电压作用下，放电时延对放电电压没有影响；但对于作用时间很短的冲击电压，放电时延的影响则不能忽略。工程中用伏秒特性来表示绝缘在冲击电压作用下的击穿特性。伏秒特性是指在冲击电压波形一定的前提下，绝缘的冲击放电电压与相应的放电时间的关系曲线。

伏秒特性由试验确定，其方法为：保持冲击电压波形不变，逐级升高电压。电压较低时，击穿发生在波尾；电压甚高时,放电时间减至很小,击穿可发生在波头。在波尾击穿时，以冲击电压的幅值作为纵坐标，放电时间作为横坐标。在波头击穿时,还以放电时间为横坐标,但以击穿时的电压为纵坐标。在电压较高时完成放电所需时间较短，在电压较低时完成放电所需时间较长。

电气强度？

电气强度测试又称耐压测试。简单点说，任何电气设备都有一个绝缘等级，不同额定电压的绝缘等级不一样。当超过一定电压等级后，设备的绝缘就会被击穿。电气强度测试就是看在给被测设备加一定的高电压（可以参考IEC标准或者国标），看是否会导致击穿。如果不击穿，则通过，击穿则说明不合格。 

一般在设备出厂前做这个试验，在现场可能仅仅是摇绝缘就可以了。另外，该试验是破坏性试验，一旦击穿，不可修复。 

电气强度测试又称耐压测试，是围绕绝缘材料被击穿后呈现出导体特性的特点,考察相关电参数的变化特征,以此判定绝缘材料是否被击穿。

内涵及测试工具？

工频交流电压作用下的气体介质击穿。在均匀电场(见不均匀电场)的间隙中，工频击穿电压和直流击穿电压相等。在极不均匀电场的间隙中（如棒－板间隙），击穿总是发生在棒电极处于正极性的状态，因而交流击穿电压幅值与正极性棒对负极性板间隙的直流击穿电压相近。棒－板空气间隙的交流平均击穿场强为Eа≈4.8kV/cm，与上述E+很接近。为提供高电压输电线或变电所空气间隙距离的设计依据，近年来很多人研究长空气间隙的工频击穿电压(见长间隙击穿)。图2为1～ 10m间隙距离的击穿电压曲线。图中,曲线1、2是棒-棒电极间隙，上棒电极均为5m，下棒电极分别为6m及3m，两者的击穿电压稍有差异。这是因为曲线2的下棒电极短，大地的影响大。曲线3是棒-地间隙的击穿电压,它比棒-棒间隙的数值低许多,并且有“饱和”的趋势。这些试验是在室内进行的，后来由户外试验说明，并未出现“饱和”现象。“饱和”现象是由于试验室墙的影响引起的。进行长间隙的试验需要很大的试验室，投资很多。因此许多人在研究用理论模型计算或试验模拟来代替实际尺寸的试验。

固体电介质击穿？

导致击穿的低临界电压称为击穿电压.均匀电场中,击穿电压与介质厚度之比称为击穿电场强度（简称击穿场强,又称介电强度）.它反映固体电介质自身的耐电强度.不均匀电场中,击穿电压与击穿处介质厚度之比称为平均击穿场强,它低于均匀电场中固体介质的介电强度.固体介质击穿后,由于有巨大电流通过,介质中会出现熔化或烧焦的通道,或出现裂纹.脆性介质击穿时,常发生材料的碎裂,可据此破碎非金属矿石. 

固体电介质击穿有3种形式 :电击穿,热击穿和电化学击穿.

电击穿是因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质点而导致电介质失去绝缘性能.热击穿是因在电场作用下,电介质内部热量积累,温度过高而导致失去绝缘能力.电化学击穿是在电场,温度等因素作用下,电介质发生缓慢的化学变化,性能逐渐劣化,终丧失绝缘能力.固体电介质的化学变化通常使其电导增加 , 这会使介质的温度上升,因而电化学击穿的终形式是热击穿.温度和电压作用时间对电击穿的影响小,对热击穿和电化学击穿的影响大;电场局部不均匀性对热击穿的影响小,对其他两种影响大.

液体电介质击穿？

纯净液体电介质与含杂质的工程液体电介质的击穿机理不同.对前者主要有电击穿理论和气泡击穿理论,对后者有气体桥击穿理论.沿液体和固体电介质分界面的放电现象称为液体电介质中的沿面放电.这种放电不仅使液体变质,而且放电产生的热作用和剧烈的压力变化可能使固体介质内产生气泡.经多次作用会使固体介质出现分层,开裂现象,放电有可能在固体介质内发展,绝缘结构的击穿电压因此下降.脉冲电压下液体电介质击穿时,常出现强力气体冲击波（即电水锤）,可用于水下探矿,桥墩探伤及人体内脏结石的体外破碎.

气体电介质击穿？

在电场作用下气体分子发生碰撞电离而导致电极间的贯穿性放电.其影响因素很多,主要有作用电压,电板形状,气体的性质及状态等.气体介质击穿常见的有直流电压击穿,工频电压击穿,高气压电击穿,冲击电压击穿,高真空电击穿,负电性气体击穿等.空气是很好的气体绝缘材料,电离场强和击穿场强高,击穿后能迅速恢复绝缘性能,且不燃,不爆,不老化,无腐蚀性,因而得到广泛应用.为提供高电压输电线或变电所的空气间隙距离的设计依据（高压输电线应离地面多高等）,需进行长空气间隙的工频击穿试验.

发展趋势？

绝缘耐压试验分为直流耐压试验和交流耐压试验两种。过去在进行电缆耐压试验时都采用直流耐压试验。经研究和实践表明：直流耐压试验对橡塑绝缘是无效的且具有危害性。我国在九十年代开始研究和实践交流耐压试验技术。经过20多年的研究和实践，世界各国纷纷采用交流耐压试验代替直流耐压试验。国内外有关标准机构也对于高压电缆的试验方法作出了更改和修订。1997年CIGRI大电网工作会议对目前采用的直流耐压试验方法提出疑议，并推荐使用工频及近似工频（30-300HZ）的交流试验方法，在*范围内推广应用。我国的华北电力集团，广东，江苏，浙江，福建，安徽等电网已先后颁发《试验规程》，强制规定用交流耐压试验代替直流耐压试验。在我国电网相对发达的省份，交流耐压试验已经成为强制性标准。其它地区的试验规程也在起草和酝酿中。交流耐压试验取代传统直流耐压试验已是大势所趋。