耐电压击穿|电气介电强度测试仪

电气强度的定义: 击穿电压比上击穿样品的厚度等于样品的电气强度 .

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。

击穿电场强度

一般外电场不太强时，电介质只被极化，不影响其绝缘性能。

当其处在很强的外电场中时，电介质分子的正负电荷中心被拉开，甚至脱离约束而成为自由电荷，电介质变为导电材料。当施加在电介质上的电压增大到一定值时，使电介质失去绝缘性的现象称为击穿(breakdown)。

外加电场强度超过某一临界值时，介质由介电状态变为导电状态的现象。

电介质击穿形式分类

①热击穿

②电击穿：不均匀介质中的电压分配、内电离、外表放电和边缘击穿

③电化学击穿

击穿电场强度测定

绝缘材料的击穿电场强度以平均击穿电场强度E_B表示E_B=u_B/d

u_B——击穿电压      d——试样的平均厚度

击穿电压可用静电电压表、电压互感器、放电球隙等仪器并联于试样两端直接测出。击穿电压很高时，需采用电容分压器。

冲击电压下的击穿电场强度测试，一般用冲击电压发生器产生的标准冲击电压施加于试样，逐渐升高冲击电压的峰值直至击穿。

冲击电压可用50%球隙放电法，也可用阻容分压器加上脉冲示波器或峰值电压表测量。

介电强度和耐电压击穿解决方案

1.实验目的

1.了解测定高分子材料介电强度和耐电压值的基本原理

2.掌握高分子材料材料介电强度和耐电压值的测定方法

2.实验原理

       本方法是用连续均匀升压或者逐级升压的方法，对试样施加交流电压，直至击穿，测出击穿电压值，自动计算试样的介电强度，用迅速升压的方法，将电压升到规定值，保持一定的时间试样不击穿，记录电压值和时间，即为此试样的耐电压值，以千伏和分表示。

       本方法适用于固体电工绝缘材料如绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤维制品、层压制品、云母及其制品、塑料、薄膜复合制品、陶瓷和玻璃等在工频电压下击穿电压，介电强度和耐电压值的测试。对有些绝缘材料如橡胶以及橡胶制品，薄膜等的上述性能实验，可按照有关标准或者参考本标准进行。

3.实验试样

本次实验采用多型腔圆片模具注塑成型的高密度聚乙烯圆片试样，试样尺寸直径为120mm，

试样外观：表面要平整、均匀、没有裂纹、气泡和机械等缺陷

试样数量：不得少于3个

4.实验设备

电压击穿试验仪ZJC-100E    1台（北京智德创新仪器设备有限公司）

等直径电极                  1套

游标卡尺                           1条

台式计算机及控制软件        1台

5.实验操作

①按连续均匀开压法，先安装好式样，即将HDPE圆片放在2电极中间夹住；

②通过计算机控制连续升压，直到听到击穿的声响，软件显示最大值即为击穿电压。

6.实验结果

                         7.思考讨论

1.用不同的试样制备方法所得试样测试结果有何不同？为什么？

答：用不同的试样制备方法制得的试样，其均匀性密度及杂质含量会有所不同，而这些都会使击穿电压发生变化。

2试样中的含水量对测定结果有何影响？

答：由于水未及性分子在交变电场作用下十分活跃，会加速试样的击穿，也就是说降低试样的介电强度。含水率越大，水份越多，能明显增加高聚物导电的极性杂质。

3.实验条件对实验有何影响？如何影响？

答：在较低温度段下的升高，一方面使聚合物的粒度降低，极性链的活动增强，导电能力增加，击穿强度降低；另一方面，在较高的温度段下，分子热运动加剧，对偶极转动干扰增加，使极化减弱，导电能力下降，击穿强度增大。

环境温度下升高，使得空气中的分子增多，由于湿空气中的水分子被吸附于电介质的表面，形成一层很薄的膜，同时水又是半导体，所以击穿强度增大。

常见可能的故障及处理方法（处理硬件故障建议非必要一定断开电源）
故障现象一：、高压不升压，电压没有显示；
解决办法：
硬件检查（断开电源后）
1、检查总电源开关是否打开、门控显示、起点指示是否正常点亮。
2、高压启动开关是否绿灯亮起。（正常高压启动按下后点亮）
3、如果供电正常后仍不升压，（断电后）可打开侧门，观察左侧调压器上驱动步进电机，检查尼龙传动皮带是否脱落、打滑或滞住。
4、如果电脑软件控制操作提示框显示“试验数据出现异常且无法保存"，硬件查看高压采集电路，有可能硬件故障。
软件参数设置检查：
①看量程是否选择正确50KV；（量程选择不对）
②软件中峰降电压值设置过低，（增大系数即可。）
③软件中电流保护设置过小，（增大电流数）
5、检查是否控制板驱动丢失或者控制卡损坏，打开软件正常情况下，会提示检测到一个控制卡，否则提示检测不到。用备份光盘重新驱动。在“设备管理器中"的AC6010a板卡驱动是否存在，否则重新驱动解决。
故障现象二：北京智德创新检测仪器软件打不开；
解决办法：系统中病毒，软件打不开，（，重新安装软件或者重新更换操作系统。）
故障现象三；高压采集电阻裸露在液界外；
1、断开电源后，打开操作面板门，手动打开采集器上盖，加入25＃变压器油。
故障现象四：蜂鸣器响；
1、（开机蜂鸣器响）检查地线地线是否断路。解决办法：连接地线
2、（试验开始蜂鸣器响），有可能高压采集部分断路
3、 试验结束有时蜂鸣器响，不用处理。
故障现象五：蜂鸣器不响；
1、更换报警蜂鸣器。
2、检查是否断线，后面板插头连接状况。
故障现象六：测试电压值偏低或者开机就断电
1、可能试样太小，不足以覆盖电极
2、各个螺丝安装点松动，请断开220V电源检查

使用前须知；
本北京智德创新检测仪器为高压试验设备，使用前请仔细阅读如下内容
1、仪器安装时，要具备独立的接地线（接地电阻小于4欧姆）
2、使用前。操作者要仔细阅读使用说明书。掌握具体的操作方法和步骤；
3、仪器不可以在含有腐蚀性气体和含有颗粒杂质的环境下使用；
4、每次更换试样或接触高压电极前。必须进行放电（直流测试状态），且放电时间不小于5秒；
5、试样被击穿瞬间，会有火花产生并伴有声响，这属于正常现象；
6、每次进行试验前。北京智德创新检测仪器必须检查仪器接地线是否接触良好。

选型说明：
1、 介电强度和击穿电压的区别：
介电强度：是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度.它定义为试样被击穿时, 单位厚度承受的最大电压,单位是：KV/mm或MV/m,介电强度越大, 它作为绝缘体的质量越好.介电强度也可称为电气强度。
击穿电压：是一种材料作为绝缘体时所能承受的最大电压值，也就是击穿破坏时的最大电压值，单位是：KV
2、 北京智德创新检测仪器如何选择合适量程的电压击穿：
在材料的标准要求里或者测试报告中，对材料的耐压等级通常用介电强度来表示，即KV/mm,击穿电压和介电强度的关系可以用如下公式表示：
击穿电压值（KV）
介电强度（KV/mm）=------------------------------------------
试样厚度（mm）
由如上公式可以得出结论,选择多大量程的测试仪器,取决于试样的厚度,即:
击穿电压值(KV)=介电强度(KV/mm)* 试样厚度（mm）
      由此公式所得出的击穿电压值是按照试样厚度测试时的有效电压值，所以得出击穿电压值后，在此电压值得基础上适当加宽些量程范围比较合理，建议计算出击穿电压值后增加10KV—20KV
3、 同等电压量程不同功率的电压击穿试验仪的区别：
A：在测试规程和测试标准中，测试数据是击穿电压值，而对仪器的输出电流没有要求时，可以不用考虑设备的容量值，只关注设备的量程即可，对测试数据没有影响
B：在有些测试标准或测试要求中，必须要求仪器满足最大输出电流是多少，对此在选择仪器量程的同时，需要关注变压器的容量值（即功率KVA）
C：输出电流、电压值及功率之间的关系用如下公式表示：
变压器容量（KVA）
输出电流（MA）=----------------------------------------------
电压量程（KV）

安全操作规程：
1、必须按说明书要求可靠接好各个系统的地线，严禁未接好各条地线就通电运行。应随时检查各条地线是否接妥，并用万用表检查是否导通。
2、随时检查安全门门开关的有效可靠性，坚决不允许将门开关以另外方式短路。
3、每次高压试验结束，必须在确认控制柜内接触器已跳开，即确认高压指示灯已灭，调压器已返回零后，显示值降为0V，方可拉开安全门，一定要先用手握住放电棒底部，用放电棒的金属部分接触上电极、试验电压输出端进行放电，北京智德创新检测仪器并将放电棒挂在上电极上，然后方可进行操作。
4、当发生试样已击穿，但控制柜内接触器未跳开，即高压指示灯不灭，调压器不返回零、发生死机或是按键失灵，电压超出试验电压范围等紧急情况时，可立即按停止按钮，或断开电源开关。
5、保持室内的试验温度和湿度，经常擦拭相关仪器设备，保持清洁，北京智德创新检测仪器避免受潮放电等因素给试验结果带来影响。
6、试验结束后或长期不用设备应将放电棒悬挂在变压器高压端，用绸布遮盖好相关仪器，断开电源。

击穿的判定：
1、在电击穿的同时，回路中电流增加和试样两端电压下降。电流的增加可使断路器跳开或熔丝烧断．但是有时也可由于闪络、试样充电电流、漏电或局部版电电流、设备磁化电流或误动作而引起断路嚣跳开．因此，断路器应与试验设备及被试材料的特性相匹配，否则，北京智德创新检测仪器断路器可能会在试样未击穿时动作或当试样击穿时断路器不动作，这样便不能正确地判断出是否击穿。即使在好的条件下，也存在周围媒质先击穿的情况也会发生。因此，在试验过程中要注意观察和检测这些现象，若发现媒质击穿，应在报告中注明。注：对漏电检测电路敏感性特别重要的那些材料，在这种材料的标准中也应作同样的说明。
2、在垂直于材料表面方向试验时通常容易判断，无论通道是否充有碳粒，北京智德创新检测仪器当击穿发生后用肉眼容易看到真正击穿的通道；
3、当平行于材料表面方向试验时，要求判断是由试样破坏引起的击穿现象还是由闪络引起的失效。可以通过检查试样或使用再施加一次电压的办法来进行鉴别，再次施加的电压值应小于第 一次施加的击穿电压值。试验证明，再次施加的电压值为第一次击穿电压值的50%比较合适，然后用与第一次试验相同的方法升压直到破坏。

接地系统要求：
1、挖一0.5米深、3米宽、3米长的坑。
2、将2.5米长的3根角钢用大铁锤砸入地下，3根角钢成一直线或是成一个等边三角形，每两根角钢间相距2.5米。
3、在离地面0.5米深的地方将砸入地下的3根角钢焊接在一起。
4、用10mm2以上的多股铜线或金属排（建议用镀锌钢排或铜排）将接地系统引入实验室。
5、焊接好之后用泥土将0.5米深的坑填满。
6、若要使接地系统更加良好，北京智德创新检测仪器可将砸入地下的角钢之间用木碳和工业盐填充。
7、用接地电阻测量仪定期地测量接地电阻值，确保在1Ω以下。
8、接地系统必须使用3根或3根以上的镀锌角钢砸入地下，角钢布置成一个方阵，建造于潮湿的地方。

测试和测试样状况的影响因素：
1、电极——通常，随着电极区域的增加，击穿电压会降低，这种影响对于薄试样来说更为明显。电极的几何形状也会影响测试的结果。制作电极的材料也会对测试结果产生影响，这是因为电极材料的热导性和功函会对热机制和发电机制产生影响。通常来说，由于缺乏相关的实验数据，所以很难确定电极材料的影响。
2、试样厚度——固体工业绝缘材料的绝缘强度主要取决于试样的厚度。经验显示，对于固体和半固体材料来说，绝缘强度与以试样厚度为分母的分数成反比，更多的证据显示，对于相对均匀的固体来说，绝缘强度与厚度的平方根互为倒数。如果固体试样能熔化后倒入到固定电极之间并凝固下来，那么电极间距的影响将很难得到明确的定义。因为在这种情况下，可以随意固定电极间距，所以习惯在液体或可溶固体中进行绝缘强度测试，此时电极间具有标准的固定空间。北京智德创新检测仪器因为绝缘强度取决于厚度，所以如果在报告绝缘强度数据时缺乏测试所用试样的起始厚度，那么这样的数据将毫无意义。
3、温度——试样和环境介质的温度将影响绝缘强度，虽然对于大多数材料来说，微小的环境温度变化对材料造成影响可以忽略不计。通常，绝缘强度随温度的升高而降低，但其强度的极限取决于被测材料。由于材料需要室温以外的条件下发挥作用，所以有必要在比期望操作温度更大的范围里，对绝缘强度与温度的关系进行确定。
4、时间——电压应用的速率也会影响测试结果。通常，击穿电压随电压应用速率的增加而提高。这是预料之中的，因为热击穿机制有赖于时间，而放电机制也有赖于时间，虽然在一些情况下，后一种机制通过产生局部电场高临界强度造成快速失效。
5、 波形——通常，应用电压的波形也会影响绝缘强度。北京智德创新检测仪器在本测试方法的限制说明中，波形的影响是不显著的。
6、频率——对于本测试法，在工业用电频率范围内，频率的变化对绝缘强度的影响将不是那么显著。但是，不能从本测试法所得结果中推断出其他非工业用电频率（50到60HHz）对绝缘强度的影响。
7、 环境介质——通常测试具有高击穿电压的固体绝缘材料，是将试样浸入到液体介质中，例如变压器油，硅油，或是氟利昂中，以减小击穿前表面放电的影响。
8、相对湿度——相对湿度影响绝缘强度是因为测试材料吸收的水分或表面吸附的水分将影响介质损耗和表面电导率。因此，它的重要性很大程度上有赖于测试材料的性质。但是，即使材料只吸收了一点甚至没有吸收水分，仍会受到影响，因为在有水的情况下，将大大提高放电的化学效应。除此之外，还应调查暴露在电场强度中的影响，北京智德创新检测仪器通常通过标准的调节流程来控制或限制相对湿度的影响。
其它相关仪器：
1、电压击穿试验仪
2、介电常数测试仪
3、体积表面电阻率测试仪
4、耐电弧试验仪
5、漏电起痕试验仪
6、氧指数测定仪
7、水平垂直燃烧试验仪
8、热变形维卡软化点测定仪
9、熔体流动速率测定仪
10、电子材料试验机

耐电压击穿|电气介电强度测试仪售后调试培训说明

为保证所购设备正常运行，用户能够熟练使用，我公司负责免费为用户调试安装，培训技术人员。 安装调试：

1.仪器到货后，用户方应对所到货物的外包装进行检查。若发现损坏及损坏到何程度，应立即以电话 或书面形式通知我公司。用户须在我公司派安装工程师去现场的情况下方可开箱，否则任何物品的损坏或 缺少配件将由用户方负责。 {一些事宜可以协商}

2.在进行安装调试前用户方应提供相应的准备工作，并予以提前通知，(具体安装调试日期双方可以协商而定)。

3.我公司负责派专人安排该设备的安装调试事宜，保证设备到厂后以最快的速度进行使用

培训分为： ①现场培训②电话指导。

1、现场培训，货物到达客户方后，我司会派出相关技术人员到达客户地点，指导客户现场安装设备，并 进行调试，保证客户能够正确掌握设备的使用方法，熟练的进行操作！

2 、 电话指导，若客户在使用过程中遇到问题，可以及时打电话进行询问，我司会有专门客服工程师为您 进行解答！如在保修期内，设备自身出现非人为问题，我司*行电话指导，如解决不了，和客户沟通维 修时间进行免费上门维修！及时高效的保证客户设备的正常运行！