交直流電壓擊穿強度試驗儀技術要求

01、輸入電壓： 交流 220 V

02、輸出電壓： 交流/直流 0--50 KV ;

 03、電器容量：2KAV 3KAV 5KAV 10KVA

04、高壓分級： 0-10KV 0--50KV 0--150KV

05、升壓速率：0.01-5.0kv（隨意）

06、試驗方式：交/直流試驗：1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗

07、試驗介質：空氣

08、支持短時間內短路試驗要求。

10、電壓試驗精度： ≤ 1％。

11、試驗電壓連續可調： 0--100 KV。

12、電流可采集到mA級并且實現 實時采集。

13、出具一級計量單位校準證書或出具客戶計量單位的證書

14、電源：220v±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率

15、電流電壓穩定度：外界電壓波動10% （可選配我司配到電壓保護器 額定波動電壓30%）

16、升壓裝置：采用先進的無觸點原件勻速升壓淘汰前款機械調壓

17、耐壓時間：0-7H保持相對電壓（軟件設定）

18、擊穿試樣：試樣擊穿點 大小可調一般為1-5mm左右

19、安裝靈敏度較高的過電流保護裝置保證試樣擊穿時在0.05S內切斷電源。

20、儀器配備先進的故障報警系統 避免用戶操作故障儀器發生危險

五、計算機系統及軟件包

試驗軟件是我公司新研發的功能強大、操作簡單、顯示直觀的試驗軟件系統。

本儀器采用計算機控制，過人機對話方式，完成對、絕緣介質的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。本儀器屬我公司，為我公司產品，1、試驗過程中可動態繪制出試驗曲線，試驗的曲線可以多種顏色疊加對比，局部放大，曲線上任意一段可進行區域放大分析；

2、可對試驗數據進行編輯修改，靈活適用；

3、試驗條件及測試結果等數據可自動存儲；

4、試驗報告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

5、可對一組試驗中曲線數據的有效與否進行人為選定；

6、試驗結果數據可導入EXECL,WORD文檔編輯；

7、軟件設備人員管理功能，試驗人員可設置自己的試驗項目和試驗參數，設置自己的試驗內容后別人無法進入程序；

8、過電流保護裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時在0.1S內切斷電源；

9、儀器運行的持久性: 儀器可連續運行使用，不需為保護儀器而定期停機。

六、高壓擊穿設備安全說明：

1、設備要安裝單獨的保護地線。接保護地線，主要是減少試樣擊穿時對周圍產生的較強的電磁干擾。也可避免控制計算機失控。

2、直流試驗放電報警功能:在設備做完直流試驗時,當開啟試驗門時設備會自動報警,直至使用設備上的放電裝置放電后報警會自動取消.(注：因為直流試驗后不放電會危險到人身安全,不能直接拿取電極,起到提醒使用人員放電以免造身傷害)。

3、試驗放電裝置，隨主機為一體化，改進了以往單獨配備一根放電桿的功能。

4、該試驗設備的電路設有多項保護措施，主要有：過流保護、失壓保護、漏電保護、短路保護、直流試驗放電報警等。

5、六級高壓安全斷電控制：

①總電源開關

②高壓斷電開關（鑰匙開關）

③調壓器復位開關

④試驗箱門安全開關

⑤高壓變壓器輸入側限流空開

⑥漏電保護開關

七、保護功能

具有完善的安全防護措施：

電路保護控制：跳閘后電壓自動回零

a、 超壓保護

b、 試驗過流保護

c、 試驗短路保護

d、 安全試驗門保護

e、 軟件誤操作保護

f、 零電壓復位保護

g、 試驗漏電保護

h、 接地保護

i、 試驗結束放電保護

j、 設備故障報警保護

八、電極：

電極規格：滿足GB/T 1408.1-2006標準要求（材質為黃銅）

1、片材電極 ￠25mm 兩個 片材電極 ￠75mm一個 （標配）

2、漆包線電極 兩個（選配）

3、管用電極 兩個（選配）

如何選擇合適的測試電極：

測試電極的規格有很多，針對不同材料和規格選擇不同的電極尺寸，具體根據材料測試所要求的測試標準，如果標準里沒有特殊要求，通常測試板材類的材料時使用zui多的測試電極是等徑和不等徑電極。

整機組成1、升壓部件：由調壓器和高壓變壓器組成0～50KV的升壓部分。2、動部件：由步進電機均勻調節調壓器使加給高壓變壓器的電壓變化。3、檢測部件：由集成電路組成的測量電路。通過信號線把檢測的模擬信號和開關信號傳給計算機。4、計算機軟件：通過智能電路把由檢測設備采集的測控信號傳給計算機。計算機根據采集的信息控制設備運行并處理試驗結果。5、試驗電極：根據標準(1408.1-2006)隨設備提供三個電極，具體規格為：Ф25mm×25mm兩個；Ф75mm×25mm一個。

Ф25mm×25mm兩個；Ф75mm×25mm一個。

操作步驟：

1、試驗前的準備：

1）打開試驗機右側的總電源開關,預熱15分鐘。

2）打開計算機進入Windows系統。雙擊本儀器軟件的快捷圖標打開試驗登錄界面輸入登錄密碼即可進入試驗界面。

1）本儀器高壓輸出為交流電壓。

2）前面板直流交流選擇按鈕。

3）試驗的交直流電壓切換，主要取決于高壓絕緣塔中的短路桿是否取出。

4）在直流試驗時，計算機也要選擇直流狀態，否則測的結果是不正確的。

產品優勢：

西門子cpu單元處理器是目前采集精度高穩定的采集系統

（淘汰了初的51單片機控制采集精度差干擾信號多 和 PLC電纜較長，尤其是DA 模塊采用電壓信號輸出時，線路有較大的電壓降幅，影響了系統的穩定性和可靠性CPU 廣泛用于中國通訊設備服務器 如： 中國聯通、中國移動 采用的專業信號處理用途上）無線藍牙控制拜托距離困擾人機分離使用更加方便。（擺脫了長長的數據線導致的信號傳播慢 命令延時的困擾 也正因為無線藍牙使我們的儀器擁有支持更多的電腦同時操作等特點）。

儀器故障自動報警系統是操作人員安全更加有保障。

（當線路有故障時儀器會自動報警更大保護人員安全 此報警系統屬于故障報警和試驗放電報警、軟件報警無關）配備網絡端口共享功能 讓更多人員操作試驗試驗結果存儲辦公電腦使報告更加清晰簡單（其原理就像共享一臺打印機一樣方便）

操作界面：細心的用戶能從實驗軟件圖上看到 電流實時采集于其他廠家不同是我司電擊穿儀器精度可以采集實時電流并且繪制曲線其他廠家因為采集精度差無法實現電流繪制曲線采集

 控制功能

1.該設備試驗過程中可動態繪制出試驗曲線，試驗的曲線可以多種顏色疊加對比。

2.可對試驗數據進行編輯修改，靈活適用;

3.試驗條件及測試結果等數據可自動存儲;

4.試驗報告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同要求。

5.可對一組試驗中曲線數據的有效與否進行人為選定。

6.試驗結果數據可導入EXECL。

7. 軟件設備人員管理功能，在試驗人員可設置自己的試驗項目和試驗參數，設置自己的試驗內容后別人無法進入等功能。

薄膜電壓擊穿試驗儀定義：

電氣擊穿：式樣在承受電應力作用時其絕緣性能嚴重損失，由此引起試驗回路電流促使相應的回路斷路器動作。

擊穿通常是由式樣和電極周圍的氣體或者液體煤質中的局部放電引起，并使得較小電極或者等徑兩電極邊緣的式樣遭到破壞。

閃絡：式樣和電極周圍的氣體或者液體煤質承受的電應力作用時，其絕緣性能損失，由此引起的試驗回路電流促使相應的回路斷路器動作.

碳化通道的出現或者穿透式樣的擊穿可用于區別試驗是擊穿還是閃絡。

擊穿電壓：在連續升壓試驗中在規定的試驗條件下，式樣發生擊穿時的電壓。

式樣承受的高電壓在該電壓水平下整個時間內式樣不發生擊穿。

電氣強度：在規定的試驗條件下，擊穿電壓與施加電壓的兩電極之間的距離商。

得到的電氣強度試驗結果。能用來檢測由于工藝的變更，老化條件或者其他的制造環境情況引起的性能相對于正常的值的變化或者偏離，而很少能用于直接確定在實際應用中的絕緣材料的性能狀態。

材料的電氣強度測試值可受如下多重因素影響；

式樣的狀態

a，式樣的厚度和均勻性，是否存在機械應力；

b，式樣的預處理，特別是干燥和浸潤過程

c，時都存在空隙。水分或其他的雜質。

式樣的條件：

a加電壓的頻率，波形和升壓速度或者加壓時間

b環境溫度，氣壓和濕度

c電極形狀，電極尺寸，導熱系數

d周圍介質的電，熱特性

在研究黑沒有實際經驗的新材料時，應該考慮到這些所有影響的因素，以上規定了一些特定的條件以便迅速判別材料，并可以用進行質量的控制和類似的目的。

用不同的方法得到的結果是不能直接比對的，但是每一個結果可提供的材料電氣強度資料。應該指出的是大多數材料的電氣強度隨著電極間的距離增加而減小，也隨著施加電壓的增加而減小。

由于擊穿前的表面放電的強度和延續時間對大多數材料測得的電氣強度有明顯的影響，為了設計直到試驗電壓無局放電的電氣設備，必須知道材料擊穿前無放電的電氣強度。

電極和式樣：金屬電極應該始終保持光滑清潔無缺陷。

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀

1 電壓擊穿試驗儀

BDJC10KV-150KV GB1408、GB/T1695、

GB/T3333、GB12656、

ASTM D149

介電強度、泄漏電流 介電強度、泄漏電流

2 體積表面電阻測定儀

BEST-121 GB1410、ASTM D257、

GB/T 1692、GB/T 2439 、

GB/T 10581、GB/T 10064

體積電阻率、表面電阻率

液晶顯示

3 體積表面電阻率測定儀

BEST-212 GB1410、ASTM D257、

GB/T 1692、GB/T 2439 、

GB/T 10581、GB/T 10064

體積電阻率、表面電阻率 液晶觸摸、電 阻、電阻率直接測試

4 導體電阻率測定儀 BEST -19 GB11210、GB/T15662、

GB2439、ASTM D991 導體電阻率 觸摸屏

6 半導體電阻率測定儀 BEST-300C GB/T 1551 半導體電阻率 觸摸屏

7 高頻介電常數測

試儀 GDAT--A GB1410 介電常數、介質損耗 測試頻率 50HZ-

160MHZ

8 工頻介電常數測試儀 BQS-37A GB1410 介電常數、介質損耗 測試頻率 50HZ

9 耐電弧試驗儀

BDH-20KV GB1411-2002 IEC 61621

ASTMD495

耐電弧 微機控制、觸摸屏控制

10 高壓漏電起痕試驗儀 BLD-6000V  高壓等級測試 五組高壓 6KV

11 耐電痕化指數測定儀 BLD-600V IEC60112、ASTM D 3638-92、DIN53480 漏電痕跡、電痕化 CTI\PTI 高電壓 600V

12 滑動摩擦磨損試

驗儀 M-200 GB3960 滑動摩擦，摩損性能測試 摩擦力、摩擦系

數曲線顯示

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器 電壓擊穿試驗儀 BDJC10KV-150KV GB1408GB/T1695、GB/T3333、GB12656、ASTM D149 介電強度、泄漏電流 介電強度、泄漏電流

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器體積表面電阻測定儀 BEST-121 GB1410、ASTM D257GB/T 1692、GB/T 2439 、GB/T 10581、GB/T 10064

體積電阻率、表面電阻率 液晶顯示體積表面電阻率測定儀 BEST-212 GB1410、ASTM D257、GB/T 1692、GB/T 2439 、GB/T 10581、GB/T 10064

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器導體電阻率測定儀 BEST -19 GB11210、GB/T15662、

GB2439、ASTM D991 導體電阻率 觸摸屏

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器半導體電阻率測定儀 BEST-300C GB/T 1551 半導體電阻率 觸摸屏

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器高頻介電常數測試儀 GDAT--A GB1410 介電常數、介質損耗 測試頻率 50HZ-160MHZ

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器工頻介電常數測試儀 BQS-37A GB1410 介電常數、介質損耗 測試頻率 50HZ

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器 耐電弧試驗儀 BDH-20KV GB1411-2002 IEC 61621ASTMD495 耐電弧 微機控制、觸摸屏控制

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器高壓漏電起痕試驗儀 BLD-6000V  高壓等級測試 五組高壓 6KV

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器 耐電痕化指數測定儀 BLD-600V IEC60112、ASTM D 3638-92、DIN53480 漏電痕跡、電痕化 CTI\PTI 高電壓 600V

北廣公司自主研發電性能專業檢測儀器滑動摩擦磨損試

驗儀 M-200 GB3960 滑動摩擦，摩損性能測試 摩擦力、摩擦系

交直流電壓擊穿強度試驗儀

曲線顯示

電壓擊穿試驗儀規范性引用文件下列文件中的條款通過GB/T 1408的本部分的引用而成為本部分的條款。 凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單〈不包括勘誤的內容〉或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據本部分達成 協議的各方研究是否可使用這些文件的zui新版本。 凡是不注日期的引用文件，其zui新版本適用于本部分．

　　GB/T 1981. 2-2003 電氣絕緣用漆第2部分：試驗方法（IEC 60464“2: 2001, IDT)

　　GB/T 7113. 2-2005 絕緣軟管 試驗方法（IEC 60684-2:1997 ,MOD)

　　GB/T 10580-2003 固體絕緣材料在試驗前和試驗時采用的標準條件(IEC 60212: 1971,IDT) ISO 293: 1986 塑料 熱塑性材料壓模塑試樣

　　ISO 294-1: 1996 塑料 熱塑性材料試樣的注模塑法 第1部分： 一般原則、多用途模塑件及條形試樣

　　ISO 294-3: 1996 塑科 熱塑性材料試樣的注模塑法 第3部分：小板 ISO 295: 1991 塑料 熱固性材料壓模塑試樣

　　ISO 10724: 1994 塑料 熱固性模塑料 注塑成型多用途試樣

　　IEC 60296: 2003 變壓器和開關用的未使用過的礦物絕緣油規范

　　IEC 60455-2, 1998 電氣絕緣用柑脂基反應復合物 第2部分：試驗方法 IEC 60674-2: 1988 電氣用塑料薄膜 第2部分z試驗方法

可實時繪制試驗曲線，顯示試驗數據，判斷準確，并可保存，分析，打印試驗數據。并且能夠自動判別試樣擊穿并采集擊穿電壓數據及泄露電流，同時能夠在擊穿的瞬間電壓迅速降低自動歸零。軟件系統操作方便，性能穩定，安全可靠。由電腦控制，數據采集方式通過光電隔離，有效解決試驗過程中的抗干擾問題，軟件操作使用方便，能夠實時顯示動態曲線，同時升壓速率無級可調，可以根據自己的需要進行升壓速率調節，調節范圍在0.1KV-3KV/S，使升壓速率真正做到勻速、準確，并能夠準確測出漏電電流的數據。

主要用途及功能

     該機滿足GB1408.1-2006  GB1408.2-2006  GB/T1695-2005 GB/T3333  GB12656及ASTM D149 ASTM D 876、DIN53481、UNI4291\IEC

     標準要求要求.主要適用于固體絕緣材料如：塑料、薄膜、樹脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣漆等介質在工頻電壓或直流電壓下擊穿強度和耐電壓時間的測試；該儀器采用計算機控制，可對試驗過程中的各種數據進行快速、準確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。

     此儀器為具有防輻射功能，儀器試驗門處為透明絕緣玻璃中夾有屏蔽網，在試驗過程中，擊穿瞬間會產生大的電流，同時對人身體有輻射危害，我公司這款儀器在此進行了屏蔽處理對人身危害減少到及至。

     此儀器還具有照明功能，因為在試驗過程中會有光線陰暗，可以應用到此功能，讓使用者在試驗過程中的觀測更明顯，有更優質的試驗效果。 

設備組成原理及安全防護：

1.設備主要由高壓試驗變壓器、接觸式調壓器、伺服調速系統、采集系統、控制系統、自動放電等部分組成。

2.試驗變壓器輸入由調壓器輸出給出，同時由采集系統實時采集高壓輸出，計算機根據電壓，調整控制調壓器旋轉的調速系統，形成閉環，使調壓過程更為平滑。且可滿足極慢速升壓要求。

3.自動區分交直流試驗過程。若進行直流試驗后，試驗結束可自動進行放電操作，期間（未放電情況下）打開試驗艙門，會有聲光報警，警示危險！ 

安全防護：

    1.過流保護：

      1.1低壓側過流保護，保護高壓變壓器安全運行

      1.2高壓側過流保護，保護電極表面不受電火花腐蝕

      1.3超出預設漏電流，切斷高壓輸出

    2.高壓斷電保護：

      1.1超量程自動切斷高壓輸出

      1.2實驗過程中可手動關停高壓輸出

      1.3電壓跌落超過預設，切斷高壓輸出

    3.輸出零點保護：

      1.1實驗開始前，若高壓輸出不在零位，給出提示

      1.2若高壓輸出不在零位，強制回零

    4.短路保護：

      1.1高壓輸出短路，自動切斷輸出

      1.2低壓輸入短路，自動斷電

    5.安全門保護：

      1.1實驗中無意開啟艙門，自動切斷輸出

      1.2實驗艙門開啟狀態下，無法開始試驗

      1.3實驗結束后，開啟艙門切斷高壓輸出

    6.軟件保護：

      每次開始實驗前，要求確認。否則彈出窗口

      1.1高壓準備開關按下，高壓指示燈點亮

      1.2實驗艙門已關閉

      1.3調壓器復位（高壓輸出為零）

    7.放電保護：

      1.1直流試驗后，開啟艙門時聲光報警，強制要求對均壓球放電

    8.漏電保護：

      1.1獨立接地保護

      1.2漏電保護開關

新增功能可選配：

1. 無極調壓功能：隨著新材料的不斷誕生。對其絕緣性能的檢測要求也不斷提高，前期的國內測試儀器，僅能做到固定的幾檔可選性升壓速度，不能很好地滿足試驗需求。引入無極調壓的概念后。升壓速率可在一定范圍內人為設置。能夠較好的適應用戶需求。

2. 無線測控功能：前期產品受采集卡內置的約束，需要在主機與電腦之間連線。以便采集數據與控制主機，因主機屬于高壓設備，不可避免的存在雜散電磁場，通過電纜的耦合，極易引起電腦死機，失去對主機的控制，對于試驗人員來講，帶有一定的風險。而采用無線測控，就做到了人機分離，安全系數明顯提高。

3. 自動放電功能：在做過直流高壓試驗后，均壓球（高壓電極）上會帶有少量的殘留電荷。此時若直接操作電極，會有瞬間的觸電感覺，引起不適。本公司產品除聲光報警外，還可在打開實驗艙門時，自動用接地線對均壓球放電。保障安全。

4. 變頻功能：由于絕緣材料的應用場合決定了環境的不同，如在變頻器帶動下工作的電機等，如何真實模擬工況成為了擺在用戶面前的問題。本公司產品即可較好地滿足客戶的需求。輸出電壓頻率可在十數赫茲到四百赫茲之間變化，試驗方式可分為恒壓變頻與恒頻變壓等，或可根據客戶需求定制。

以上四項功能根據用戶需要可選擇增加，費用另計！

主要技術要求：

輸入電壓：     AC 220 V  

輸出電壓：     AC  0--100 kV  DC 0-100 kV

升壓方式：    連續升壓，20秒逐漸升壓、耐壓

電器容量：    6 KVA

高壓分級：   0--100kV （全量程不分檔）

擊穿電壓：   0--100kV

升壓速率：  可實現無級調速升壓自由設定（0.1-6.0 kV/s）

電壓測量精度  （10%--100%FS）： ≤ 1％

試驗電壓： ０-100 kV連續可調

試驗方法： 交流試驗   直流試驗  （兩用）

升壓方式： 直流試驗：1、勻速升壓  2、梯度升壓  3、耐壓試驗

           交流試驗：1、勻速升壓  2、梯度升壓  3、耐壓試驗

判停方式兩種：1、電壓判停    2、電流判停

試驗方式：    1、絕緣試樣空氣中試驗  2、絕緣試樣浸油中試驗

試驗介質：   1、空氣      2、試驗油

過電流保護裝置： 試樣擊穿時在0.1S內切斷電源.

漏電電流選擇：【0-100mA】可自由進行設定(根據試驗變壓器容量確定可選)標準0-50mA.

電流可采集：可達到mA級

過電流保護裝置：試樣擊穿時在0.01S內切斷電源.

運行環境: 儀器在15 ～ 30℃的溫度和0～85%的相對濕度下能夠穩定運行。

試驗環境： 溫度15度到25度之間，相對濕度60％到70％之間。

電力供應:  儀器在220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率下能夠穩定運行，配置中包括儀器正常工作所需的各種電源線、接地線及信號電纜

 軟件說明：

1. 該設備試驗過程中可動態繪制出試驗曲線，試驗的曲線可以多種顏色疊加對比

2. 可對試驗數據進行編輯修改，靈活適用

3. 試驗條件及測試結果等數據可存儲

4. 可對一組試驗中曲線數據的有效與否進行人為選定

5. 試驗結果數據可導入EXECL

6. 軟件操作界面，使操作人員隨心操作，更具有親合力。

設置說明

試驗單位：對材料進行試驗檢測的單位名稱。

試驗方式：選擇進行“交流試驗” 或  “直流試驗“，做直流試驗時需將短路桿拿出來。

試驗方法：可進行“擊穿”，“耐壓”，“梯度耐壓”試驗。

試驗人員：輸入檢測人員姓名。

試驗溫度：輸入試驗溫度。

試驗濕度：輸入試驗濕度。

電極形狀：輸入電極形狀。

電極尺寸：輸入電極尺寸。

峰降電壓：用于判斷材料是否擊穿，瞬間下降的電壓超過此值視為擊穿。

判停電流：用于判斷擊穿時的z低電流，超過此電流視為擊穿。

初始電壓：用于耐壓和梯度耐壓試驗，在試驗開始時將電壓升到的位置。

逐級電壓：用于梯度耐壓試驗，設置升壓的梯度值。

逐級時間：用于梯度耐壓試驗，設置在相應梯度的耐壓時間。

材料名稱：設置試驗材料的名稱。

試驗時間：選擇試驗日期。

試樣形狀：設置試樣形狀。

設置完“參數設置”后，點擊“開始試驗”按鈕，開始試驗。     

完成試驗任務后，會顯示“是否保留試驗數據”，如果點擊“是”，將試驗結果插入數據列表中。此時試驗編號會自動+1，可繼續進行試驗。

打印報告:試驗完成后，可點擊工具欄“打印報告”按鈕，打印報告。

六、高壓設備使用安全說明：

 ◆  100kV以上電壓試驗在高壓屏蔽室中進行，操作人員在屏蔽室外操作.試驗操作門打開時,設備高壓電源輸入切斷.高壓側無輸出電壓。150KV測試設備高壓電極距離屏蔽室壁的z近距離大于650mm，試驗時即使人接觸箱壁也不會有危險。

◆  設備要安裝單獨的保護地線。接保護地線，主要是減少試樣擊穿時對周圍產生的較強的電磁干擾。也可避免控制計算機失控。

◆  該試驗設備的電路設有多項保護措施，主要有：過流保護、失壓保護、漏電保護、短路保護、直流試驗放電報警等。

◆  六級高壓安全斷電控制：

①總電源開關

②高壓斷電開關（鑰匙開關）

③調壓器復位開關

④試驗箱門安全開關

⑤高壓變壓器輸入側限流空開

⑥漏電保護開關

七 、注意事項：

 本儀器為高壓試驗設備，使用時必須注意以下幾點

00001. 儀器安裝時應具有獨立的接地線。

00002. 在開機前，操作者要首先熟悉操作方法。

00003. 儀器不能在有強烈腐蝕性氣體及有顆粒雜質的氣體環境中使用。

00004. 試驗環境溫度15度到25度之間，相對濕度60％到70％之間

00005. 試樣擊穿瞬間有火花產生并伴有聲響，屬正常現象。

00006. 每次更換試樣或接觸高壓電極時必須用高壓對高壓電極進行放電，放電時間5秒以上。

00007. 每次進行試驗前，必須檢查儀器接地。

ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗方法耐電壓擊穿試驗儀裝置電壓源—由變化正弦低壓電源通過升壓變壓器提供測試電壓。作為電壓源的變壓器及相關的控制應具有以下功能：電壓峰值與電壓有效值的比率應等于(1.34到1.48)，對于電路中的測試樣品，所有的電壓都應大于擊穿電壓的50%。電壓應具有滿足維持到擊穿電壓的能力。對于大多數的材料來說，使用與表1所示電極相似的電極，輸出電流強度為40mA就可以了。對于更復雜的電極結構，或是對于高損耗測試材料，則需要更高的電流。對于大多數測試來說，電源需要在測試低電容的0.5kVA，10kV到5kVA，100kV的范圍內變化。

表1 用于不同絕緣材料絕緣強度測試的典型電極A

A在ASTM標準中，這些電極都是常被或是被參考使用的。除了5型電極外，不建議將電極用于平面材料以外材料。ASTM使用的其他電極或是買賣雙方都認可但本表中未列出的其他電極也適于對測定材料進行評測。

B電極通常采用黃銅或不銹鋼制造。應參考控制被測材料的標準，以確定材料是否合適。

C電極表面應拋光并清除上次測試留下的雜物。

D參考恰當的標準，以確定所安裝上側電極的負載力。除非另有說明，否則上側電極應重50±2g。

E參考恰當的標準，以確定適當間距的梯度。

FIEC出版物243-1給出了6型電極，以測定平板材料。對于電極的同心度來說，他們沒有1型和2型電極那么重要。

G只要測試樣品圓形邊緣的內側直徑大于15mm，也可使用其他直徑。

H7型電極，即注G中所描述的電極，由IEC出版物243-1給出，測量時應平行與表面

ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗方法

6.1.3根據12.2，對可變低壓源的控制可以改變電源的壓力，使得合成的測試電壓流暢，均勻，沒有超量或是瞬變。在任何環境下，都不允許峰值電壓超過顯示電壓有效值的1.48倍。電機驅動控制器更適合于進行快速測試（參見12.2.1）或慢速測試（參見12.2.3)。

6.1.4在電源上安裝可以在三個周期內運行的切斷設備。該設備將電壓源設備與電源設備切斷，以保護電壓源不受試樣擊穿造成設備過載的影響。如果破裂后保持持續的電流，將造成測試樣品不必要的燃燒，電極的點蝕并污染液體環境介質。

6.1.5斷路設備應具有位于次級升壓變壓器上可以調節電流的檢測元件，以便根據測試樣的性質進行調整和排列，以檢測試驗電流。設置檢測元件以應對12.3所定義的測試樣擊穿電流。

6.1.6電流設置對測試結果具有重大影響。設置應足夠高，使得短暫電壓，例如局部放電，無法通過斷路器，如果不夠高，將擊穿過度燃燒的測試樣，并造成電極的損壞。優化的電流設置并不能適用于所有的測試樣，這有賴于材料的具體使用情況以及測試的目的，有必要以多個電流設置對所給測試樣進行測試。電極區域對電流的設置選擇具有重大的影響。

6.1.7測試樣電流感應元件應位于升壓變壓器的前端。按測試樣電流校準電流檢測刻度。

6.1.8應小心設置電流控制響應。如果控制設置得太高，在擊穿發生時，將不會產生響應。如果設置得太低，就會對漏電電流，電容電流或局部放電電流（電暈）產生響應，或在檢測元件位于前端時，對升壓變壓器的磁化電流產生響應。

6.2電壓測量—備有電壓表以測定測試電壓有效值。應采用可以讀取峰值的電壓計，將讀數除以即為有效值。電壓測量電路的總體誤差不能超過測量值的5%。另外，無論采用何種速度，電壓計響應時間的滯后率不得超過全程的1％。

6.2.1通過將電壓計或潛在變壓器連接到測試樣電極上，或連接到變壓器上獨立的電壓計線圈上，以測定電壓。后一種連接方式將不會影響升壓變壓器的負載。

6.2.2要求電壓計大可讀電壓要大于擊穿電壓，以便能夠準確讀取和記錄擊穿電壓。

6.3電極—對于給定的測試樣結構，擊穿電壓還是會由于測試電極的幾何形狀以及安裝位置而產生相當大的變化。出于這個原因，在該測試方法時，應說明所使用的電極，并在報告中進行說明就顯得很重要了。

6.3.1參考本測試方法的文件詳細說明了表1中所列的電極。如果沒有詳細說明的電極，那么應從表1中挑選合適的電極，或在由于被測試材料的性質或結構而無法使用標準電極的情況下，采用雙方都認可的其他電極。一些特殊電極的例子，可以參見附錄X2。無論何種情況，都應在報告中說明所采用的電極。

6.3.2表1中的1到4型及6型電極的整個平面都應與測試樣相接觸。

6.3.3采用7型電極測試的測試樣，在測試中應處于電極內，其到電極邊緣的距離不得少于15mm。在大多數情況下，使用7型電極進行測試時，其電極表面應處于垂直位置。水平放置電極的測試不能與垂直放置電極的測試進行直接比較，尤其對于在液相環境介質進行的測試。

6.3.4保持電極表面的清潔和光滑，清除先前測試所留下的雜物。如果電極表面粗糙，則應及時更換電極。

6.3.5對電極的初次生產和隨后的表面重修應維持電極的特定結構以及光潔度，這是非常重要的。電極表面的平整度和表面光潔度應保證電極的整個區域都能與測試樣緊密接觸。在測試非常薄的材料時，表面光潔度將尤為重要，這是由于電極不恰當的表面會對測試材料產生物理損壞。表面重修時，不能改變電極表面與特定邊緣半徑之間的過渡。

6.3.6無論在大小或形狀上有多大的差別，位于低應力集中處的電極，通常是比較大的且具有大半徑的那一個，應具有接地電位。

6.3.7在一些特定的液相金屬電極中，將使用電極箔，金屬球，水或導電涂層電極。應該認識到這造成了所得結果與其他類型電極所獲得的結果之間存在很大的不同。

6.3.8由于電極對測試結果的影響，常常會得到一些額外的信息，以至于需要對多種電極進行測試才能了解一個材料（或一組材料）的絕緣性能。這對于研究測試尤為具有價值。

6.4環境介質—有關本測試法的文件應說明環境介質和測試溫度。為了避免閃絡以及使擊穿前局部放電的影響小化，即使是對于快速測試，應更傾向于甚至是必須在絕緣液中進行測試（參見6.4.1）。絕緣液中獲得的擊穿值不能與空氣中獲得的值進行比較。絕緣液的性質和前次使用的程度也會影響測試的結果。在某些場合，在空氣中進行測試，需要大量的測試樣，或者會在擊穿前，造成嚴重的表面放電以及燒蝕。一些在空氣中測試的電極系統應在電極周圍包上壓力墊片以防止閃絡。電極周圍墊片或封條的材料將影響擊穿電壓值。

6.4.1如果在絕緣油中進行測試，應提供適當大小的油池。（注意—在測試電壓高于10kV時，并不推薦使用玻璃容器，因為擊穿所釋放出來的能量足以擊碎容器。而金屬池必須進行接地）。

推薦使用滿足標準D3487中I型或II型的礦物油。根據測試法D877所測定的結果，其擊穿電壓至少為26kV。如果另有說明，也可以將其他絕緣液用作環境介質。這些絕緣油包括硅油和其他用于變壓器，斷路器，電容或電纜的液體，但不限于此。

6.4.1.1絕緣油的性質對測試結果具有一定的影響。如上所述，除了擊穿電壓，在測試較薄（小于25μm（千分之一寸）的測試樣）時，污染物尤其重要。根據油和測試材料的性質，其他的特性如溶解氣體含量，水含量以及油的損耗因子都對測量結果產生影響。經常更換絕緣油，或使用過濾器和其他修復設備有利于減小絕緣油性能變化對測試結果的影響。

6.4.1.2從不同電學性能液體中測得的擊穿值通常不能進行比較。（參見Xl.4.7）如果在不同于室溫的條件下進行測試，應通過加熱或冷卻液體確保均勻的溫度。在一些情況下，可以將絕緣池放入加熱箱（參見6.4.2）中以控制溫度。如果要強制循環液體，應防止氣泡進入到液體中。除非另有說明，否則電極上的測試溫度應維持在±5℃以內。在很多情況下，應說明測試樣將在絕緣油中進行測試，測試樣在測試前已浸入絕緣油中并且未從絕緣油中取出（參見操作規程D2413）。對于這些材料，絕緣池的設計應保證測試樣在測試前不得暴露于空氣當中。

6.4.2如果在其他環境溫度或濕度下進行空氣中的測試，應準備加熱箱和濕度控制室。加熱箱應滿足D5423標準的要求，并能確保測試電壓適于使用的溫度。

6.4.3除了在空氣以外，在其他氣體中進行測試也要求使用可以排除或充滿測試氣體的控制室，這些控制室通常還要控制壓力。由所進行測試項目的性質決定控制室的設計。

6.5測試室—進行測試的測試室或測試區域應具有充足的空間以容納測試設備，并備有互鎖設備，以防止接觸到任何帶電部件。電壓源，測量設備，池或加熱箱，以及電極的許多不同的物理安排都是可能的，但有三條是必須的（1）所有進出帶電部件區域的門或倉門都必須互鎖，以便在開始測試時切斷電壓源；(2)應盡可能的清除干凈，使得電極表面和測試樣之間沒有扭曲的區域，測試電極之間不會發生閃絡和局部放電（電暈）；以及(3)在測試之間測試樣的插入和替換都應盡可能的簡單便捷。在測試中常常需要對電極和測試樣進行目測。

耐電壓擊穿試驗儀ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗方法

7. 危害

7.1注意—在本測試中將會出現致命的電壓。有必要恰當地設計并安裝測試設備和所有與之電氣連接的設備，以保證安全操作。在測試中任何人都接觸的導電部件都應穩固的放在地上。在測試完成時，應采取措施置于地上的部件包括：（a）在測試中處于高壓條件下的部件，（b）在測試中獲得感應電荷的部件，或（c）即使在斷開與電壓源的連接后仍具有電荷的部件。通過指導讓所有的操作員以恰當的方式安全的進行測試。在進行高壓測試時，尤其是在壓縮氣體或是在油中進行時，擊穿所產生的能量足以引發大火，爆炸或測試室的破裂。設計測試設備，測試室和測試樣，以減小發生此類事故的可能性并消除人員傷亡的可能性。

7.2警告—在高濃度條件下，臭氧將危害生理健康。由政府部門設定臭氧接觸極限，這通常是以美國政府工業衛生工作者會議8的推薦值為基礎。在電壓高到足以在空氣或其他含有氧

8可從美國政府工業衛生工作者會議(ACGIH)獲得, 氣的大氣中產生局部或完全放電時，將產生臭氧。在低濃度時，臭氧就具有了特殊的氣味，

但是持續的吸入臭氧會造成對臭氧暫時失去知覺。正因為如此，當持續出現臭氧的氣味或是一直存在臭氧產生的條件時，采用工業監控設備測量大氣中的臭氧濃度就十分重要了。采用恰當的方法，例如排氣口，可以將工作區域內的臭氧濃度降至可以接受的水平。

耐電壓擊穿試驗儀

8. 取樣

8.1對該材料的說明中應定義詳細的取樣流程。

8.2為了質量控制的目的，在取樣時應收集足夠的樣品以評估被測樣品的平均質量和被檢批次的變化情況，為了使所取樣品不受時間的影響，應在實驗室或其他測試區域已經開始準備測試樣時進行取樣。

8.3為了獲得可取的測試條件，需要從那些遠離材料中明顯缺損或是間斷的地方進行取樣。對于卷材，除非要對缺損或間斷的出現或鄰近進行調查，否則應避免對外在的幾層進行取樣，例如卷材包的外層，或是緊鄰片或卷邊緣的材料。

8.4取樣應足夠大，以便能夠按特殊材料的要求進行各項測試（參見12.4）。

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9. 測試樣

9.1準備和處理：

9.1.1按照第8章的要求，從所選樣品中準備測試樣。

9.1.2如果要使用平滑表面的電極，在不進行實際表面加工的情況下，測試樣與電極接觸的表面應盡可能具有平滑的平行面。

9.1.3測試樣應具有足夠的大小以防止在測試時發生閃絡。對于薄的材料，使用足夠大的測試樣將便于在一片測試樣上進行多次的測試。

9.1.4對于較厚的材料（通常厚度在2mm以上），應具有足夠的絕緣強度，以便在擊穿前出現閃絡或強烈的表面局部放電（電暈）。用于防止閃絡，或減少局部放電（電暈）的技術包括：

9.1.4.1在測試時，將測試樣浸入到絕緣油中。環境介質因素對擊穿的影響參見X1.4.7。對于那些沒有干燥且浸入到油中的測試樣以及那些按照D2413操作規程準備的測試樣來說，這通常都是必要的（參見6.4)。

9.1.4.2在測試的一側或兩側加工出一個凹槽或是鉆出一個平底的洞，以減少測試的厚度。如果采用不同的電極（如表1中的6型電極），那么只需加工一個表面，兩個電極中較大的一個應與加工好的表面相連接。加工測試樣時要小心，以免對測試樣造成污染或機械損壞。

9.1.4.3用封條或整流罩繞住于測試樣相連接的電極，以減少閃絡的發生。

9.1.5不平的材料應采用與樣品材料和幾何形狀相近的測試樣（和電極）進行測試。有必要按材料的說明確定對這些材料所使用的測試樣和電極。

9.1.6無論材料的形狀如何，如果除了測試面對面的擊穿強度以外還要進行其他測試，則要在該材料的說明中指出所使用的測試樣和電極。

9.2幾乎在所有的情況下，測試樣的實際厚度都很重要。除非另有說明，否則應在測試后，測量擊穿點鄰近區域的厚度。應在室溫條件下（25±5℃）進行測量，并根據D374測試法采取恰當的流程。

耐電壓擊穿試驗儀10. 校準

10.1在校準測量時，測試樣應處于通路狀態，并注意那些以6.2所給精度進行測量的電極電壓。

10.2將一個獨立的校準電壓表連接到測試電壓源的輸出端，以檢測測量設備的精度。校準測量適用的這類電壓表示例為：具有可比精度的電極電壓表，分壓器，或電壓互感器。

10.3在電壓大于12kV有效值（16.9kV峰值）時，應用球隙校準電壓測量設備的讀數。ANSI C68.1將詳細說明此種校準的后續流程。

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耐電壓擊穿試驗儀調節大多數固體絕緣體的擊穿強度都受到溫度和濕度的影響。因此在測試前，受此影響的材料應用控制好的溫度和相對濕度進行平衡。對于這種材料，調節應包括在參照本測試法的標準中。除非另有說明。否則應按D618操作規程進行后續流程。對于許多材料來說，濕度對擊穿強度的影響要大于溫度的影響。對材料進行足夠長時間的調節，以使得測試樣同時達到濕度和溫度的平衡。如果調節時導致測試樣表面出現凝結水，應在測試前將測試樣表面擦干。通常這樣可以減少表面閃絡的可能性。

耐電壓擊穿試驗儀流程（注意：在開始任何測試前請參見第7章。）電壓使用的方法：方法A，快速測試法—如圖1所示，從零點到擊穿發生，以一定的增壓速度，將均勻的電壓施加到試驗電極上。除非另有說明，否則將采用快速測試法。在確定增壓速度時，為了使增速包含在新的規定值中，對于給定的測試樣，應選擇在10到20s內就發生擊穿的增速。在某些場合，有必要進行1到2次的預測試，以確定增速。對于大多數材料而言，使用500V/s的增速。如果文件參考本測試方法所的增速，那么即使擊穿時間偶然出現在10到20s的范圍之外，也應繼續采用。如果出現這種情況，應在報告中記錄下失效次數。

速率

(V/s)±20%

100

200

500

1000

2000

5000

圖1 快速測試法電壓示意圖

12.2.1.3如果要進行一系列測試以比較不同的材料，應采用相同的增速，盡量使平均時間保持在10到20s之間。如果擊穿時間不能保持在該范圍內，應在報告中說明。

12.2.2方法B，逐步測試——以合適起始電壓施加到測試電極上，并按圖2所示，逐步增加電壓，直到發生擊穿。

12.2.2.1從圖2中所列的表格，可以選擇起始電壓Vs，在快速測試中，此電壓應接近試驗測定或預期擊穿電壓的50%。

12.2.2.2如果起始電壓低于圖2所列的電壓，建議以起始電壓的10%作為逐步增加的電壓。

12.2.2.3在沒有超6.1.3所規定的電壓峰值的情況下，盡快得將起始電壓從由零開始升高。同樣的要求也適用于相鄰步驟之間電壓的升高。在完成初的步驟后，將電壓升高到相鄰步驟所需的時間應計入相鄰步驟的時間中。

12.2.2.4如果在向下一步升高電壓的過程發生擊穿，測試樣具有忍耐電壓Vws，其應等于己完成步驟的電壓。如果擊穿發生在任何步驟持續期結束之前，測試樣的忍耐電壓Vws都按后完成步驟的電壓計算。擊穿電壓Vbd用于計算絕緣強度。通過厚度和忍耐電壓Vws計算出絕緣強度。（參見圖2）

12.2.2.5要求在超過120s時間內，在10步中發生4次擊穿。如果一組中有多個測試樣發生的擊穿次數少于3次，或是時間達不到120s的情況，應將起始由壓降低后，重新測試。如果在12步之前或720s后仍未發生擊穿，則應提高起始電壓。

12.2.2.6記錄下起始電壓，電壓增加步數，擊穿電壓以及擊穿電壓所持續的時間長度。如果失效發生在電壓剛剛增加到起始電壓的時候，則失效時間為0。

12.2.2.7應根據測試的目的，說明有關電壓步數的其他時間長度。通常使用的時間長度為20s到300s（5分鐘）。對于研究來說，在某些場合有必要對給定材料進行大于普通時間長度的測試。

12.2.3方法C，慢速測試——向測試電極施加起始電壓，按圖3所示增速增加電壓直到發生擊穿。

12.2.3.1從按12.2.1規定的慢速測試中選擇起始電壓。所選擇的起始電壓應滿足12.2.2.3的要求。

12.2.3.2從有關本測試法的文件所規定的起始電壓開始，以一定的電壓增速增加電壓。通常，所選的增速應與逐步測試的平均增速近似。

12.2.3.3如果一組有多個測試樣都在不到120s內發生擊穿，那么應降低起始電壓或降低增速，抑或同時降低。

12.2.3.4如果一組中有多個測試樣的擊穿電壓不到起始電壓的1.5倍，則應降低起始電壓。如果在大于起始電壓2.5倍的電壓下（以及在120s后才發生擊穿），不斷出現擊穿，應提高起始電壓。

合適的起始電壓，Vs分別是0.25, 0.50, 1, 2, 5, 10, 20, 50和100kV。

圖2 逐步測試電壓示意圖

圖3 慢速測試電壓示意圖

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12.3擊穿的標準——電介質失效或是擊穿（D1711術語中所定義的）包括增加電導以限制電場的維持。在測試中，可以通過對橫穿測試樣厚度的目測和斷裂聲來清楚得判斷該現象。在擊穿區域內可以觀察到測試樣被擊穿和分解。此類擊穿通常為不可逆過程。重復使用電壓有時會在低電壓情況下（有時將低于可測量值），造成擊穿，并在擊穿區域內伴有其他的損壞。這類重復使用的電壓常帶來擊穿的積極證據，可以使擊穿的路徑更加清晰可見。

12.3.1在某些場合，泄露電流的快速增加會造成電壓源的跳閘，而沒有在測試樣上留下任何可視損壞。這類失效，通常與高溫條件下的慢速測試有關，會造成可逆的結果，如果在重新施加電壓之前將測試樣冷卻到其起始測試溫度，就能恢復其絕緣強度。對于發生此類失效來說，電壓源會在相對較低的電流條件下斷開。

12.3.2在某些場合，由于閃絡，局部放電，高電容測試樣中的無功電流或是斷路器的故障問題都會造成電壓源的斷開。測試中的此類間斷不會造成擊穿（除了閃絡測試外），而發生此類間斷的測試也不能視為滿意的測試。

12.3.3如果斷路器設置的電流太高，或是如果斷路器的故障存在問題，將會造成測試樣的過度燃燒。v 介質的擊穿：外加電場強度超過某一臨界值時，材料中形成 或存在電荷順利通過的擊穿“隧道” ，使材料破壞，介質由 介電狀態變為導電狀態的現象。

v 介電強度：使介質發生擊穿的臨界電場強度。2. 電擊穿

v 固體介質電擊穿的碰撞理論：

?強電場作用下，固體導帶中因冷或熱發射存在一些電子， 這些電子被加速，獲得動能；

?高速電子與晶格振動相互作用，把能量傳遞給晶格；

?一定溫度和場強下平衡時，固體介質有穩定的電導；

?當電子從電場中獲得能量大于傳遞給晶格振動能量時， 電子動能越來越大；

?大到一定值，電子與晶格振動的相互作用導致電離產生 新電子，使電子數目迅速增加，電導進入不穩定狀態， 發生擊穿。符合標準：GB/T1408.1-2016；IEC60243-1：2013；GB/T1408.2-2016；IEC60243-2：2013；ASTM D149；GB/T1695-2005；

擊穿形式:

1、電擊穿

在強電場的作用下原來處于熱運動狀態的少數“自由電子”將沿反電場方向 定向運動。在其運動過程中不斷撞擊介質內的離子,同時將其部分能量轉 給這些離子,當外加電壓足夠高是,自由電子定向運動的速度超過一定臨 界值可使介質內的離子電離出次級電子,這些電子都會從電場中吸取能量 而加速,又撞擊出第三級電子,連鎖反應將造成大量自由電子形成 “雪 崩” ,導致介質的擊穿,這個過程大概只需要10-7-10-8s的時間,因此 電擊穿往往是瞬息完成的。

2、熱擊穿

絕緣材料在電場下工作時由于各種形式的損耗,部分電 能轉變成熱能,使介質被加熱,若器件內部產生的熱量 大于器件散發出去的熱量,則熱量就在器件內部積聚, 使器件溫度升高,升溫的結果進一步增大損耗,使發熱 量進一步增多,這樣惡性循環的結果使器件溫度不斷上 升,當溫度超過一定限度時介質會出現燒裂、熔融等現 象而完全喪失絕緣能力,這就是介質的熱擊穿。

3、化學擊穿

長期運行在高溫、潮濕、高電壓或腐蝕性氣體環境 下的絕緣材料往往會發生化學擊穿,化學擊穿和材 料內部的電解、腐蝕、氧化、還原、氣孔中氣體電 離等一系列不可逆變化有很大的關系,而且需要相

當長時間,材料被“老化” ,逐漸喪失絕緣性能, 導致被擊穿而破壞。

化學擊穿的機理:

(1)在直流和低頻交變電壓下,由于離子式電導引起電解過程,材料中發 生電還原作用,使材料的電導損耗急劇上升, 由于強烈發熱成為熱化 學擊穿;

(2)當材料中存在著封閉氣孔時,由于氣體的游離放出的熱量使器件溫度 迅速上升,變價金屬氧化物在高溫下金屬離子加速從高價還原成 離子, 甚至還原成金屬原子,使材料電子式電導大大增加,電導的增加反過來又 使器件強烈發熱,導致終擊穿。

影響抗電強度的因素:

(1)溫度溫度對電擊穿影響不大;對熱擊穿影響較大,溫度升高使材料的漏導電流增大,損耗增大,發熱量增 加,促進了熱擊穿的產生;環境的溫度升高使器件內部的熱量不容易散發,進一步加大了熱擊穿傾向。 溫度升高使材料的化學反應加速,促使材料老化,加快了化學擊穿的進程。

(2)頻率

頻率對熱擊穿有很大的影響,在一般情況下,如果其他條件不變,則E穿與 頻率w的平方根成反比,即:抗電強度的測量與應用:在特定的條件下進行,標準GB/T1408.1-2016;IEC60243-1:2013;GB/T1408.2-2016;IEC60243-2:2013;ASTM D149;GB/T1695-2005;規定了固體電工材料頻擊穿電壓,擊穿場強,耐電壓的實驗方法。對試樣的尺寸,電極的形狀,加壓方式等都做了規定。

3. 熱擊穿

v 熱擊穿的本質：

?處于電場中的介質，由于介質損耗而受熱；

?當外加電壓足夠高時，散熱和發熱從平衡狀態轉入非平 衡狀態；

?若發熱量比散熱量多時，熱量就在介質內部聚集，使介 質溫度升高；

?溫度升高又導致電導率和損耗的進一步增加，介質的溫 度將越來越高，直至出現性破壞。

12.4測試的數量——對于特定材料，除非另有說明，否則應進行5次擊穿。選擇連續升壓設置方法：

如是50KV電壓擊穿,使用量程“50”, 如是100KV電壓擊穿, 使用量程“100”，保護電流“5”，電極尺寸“75×25”或“25×25”，峰降電壓,根據試樣擊穿電壓大小設置,如低于5KV,可設1KV以下。

逐級升壓設置方法：

設置初始電壓如“5”梯度電壓如“5”，梯度時間可根據具體要求設置，其他設置與連續升壓設置一樣。

慢速升壓設置方法：

   設置和連續升壓設置是一樣的，不一樣就是多個初始電壓，如設“5”就是在5KV以下不出曲線，電壓升到5KV時才出曲線。

耐壓升壓設置方法：

  設置和逐級升壓設置是一樣的，初始電壓就是給試樣施加的電壓（根據要求添加），梯度時間就是給試樣施加電壓，在設定時間（根據要求設置）內，不擊穿為合格。

4、做實驗

油盒里注入25#變壓器油，漫過上電極15～20mm，放入試樣，關閉門，此時門位指示燈亮，按下高壓啟動此時綠燈亮，

電腦上輸入試樣厚度，選擇升壓速率50KV 0.2～2kv/s，100KV 0.5～10kv/s，任意選，

點擊參數設置，選擇實驗方法，保存參數設置，點擊實驗準備一確定一開始實驗，此時實驗開始，直到試樣擊穿,步進電機歸零，啟點指示燈亮，實驗結束，此時電腦顯示的是試樣擊穿跌落值，數據表格里顯示是實際值，點擊序號2，可做下個試樣，一種試樣可做10個，做完實驗點擊左上角保存，

點擊曲線分析，看實驗結果，點擊Word轉換成Word報告，點擊Excel轉換成Excel各點數據。

做直流實驗；

把高壓變壓器短路銷拔出來，打開軟件，雙擊交流實驗此時直流實驗變實，點擊直流實驗此時是做直流實驗，其它設置與交流是一樣的，做完實驗自動放電。

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耐電壓擊穿試驗儀

13. 計算

13.1對于每次測試而言，擊穿時的絕緣強度應以kV/mm或V/mil為單位來計算，對于逐步測試而言，梯度應以未發生擊穿的高電壓步驟來計算。

13.2計算平均絕緣強度及標準偏差，或其他變量的測量值

耐電壓擊穿試驗儀14. 報告

14.1報告應包含以下信息：

14.1.1測試樣的鑒定。

14.1.2對每一個測試樣；

14.1.2.1所測量的厚度，

14.1.2.2能承受的大電壓（對逐步測試而言），

14.1.2.3擊穿電壓，

14.1.2.4絕緣強度（對逐步測試而言），

14.1.2.5擊穿強度，及

14.1.2.6擊穿的部位（電極的中心，邊緣或外部）。

14.1.3對于每個樣品：

14.1.3.1平均電介質承受強度（僅對逐步測試測試樣），

14.1.3.2平均電介質擊穿強度，

14.1.3.3變量的說明，好是標準偏差和變化系數。

14.1.3.4測試樣的說明，

14.1.3.5調節和測試樣的準備，

14.1.3.6環境的溫度和相對濕度，

14.1.3.7環境介質，

14.1.3.8測試溫度，

14.1.3.9電極的說明，

14.1.3.10電壓應用的方法，

14.1.3.11如果，電流感應元件的失效標準，及

14.1.3.12測試的日期。

ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗方法

耐電壓擊穿試驗儀

15. 精度和偏差

15.1表2總結了四個實驗室和八種材料實驗室間研究的結果。該研究采用同一電極體系和同一測試介質。9

15.2單一操作員精度——根據測試材料，試樣厚度，電壓供給方式以及控制或瞬間電壓脈沖的極限，變化常數（標準差除以平均值）在1%到20％之間變化。如果就同一樣品的五個測試樣進行重復試驗，變化常數通常不大于9%。

表2 從四個試驗室總結出的絕緣強度數據A

A測試樣在油中用2型電極進行測試（參見表1）。

15.3多實驗室精度——在不同實驗室中（或者同一實驗室不同設備上）進行測試的精度是變化的。通過使用同一類型的設備，嚴格控制測試樣的準備，電極以及測試流程，單個操作員的精度是近似的。但如果對來自不同實驗室的結果進行比較，就必須評估不同實驗室的精度。

9支撐數據已經歸檔在ASTM國際總部中，通過申請研究報告RR:D09-1026可獲得這些數據。

15.4如果測試材料，試樣厚度，電極結構，或環境介質不同于表1所列，或是測試設備中電流感應元件的擊穿標準得不到嚴格控制，那么將無法達到15.2和15.3中所規定的精度，對于需要測試的材料來說，涉及本測試方法的標準應能確定該材料的精度適用范圍。參見5.4~5.8以及6.1.6。

15.5使用特殊的技術和設備、使材料厚度的精度達到0.01in甚至更小。電極不能損壞試樣的接觸面。準確的測定擊穿電壓。

15.6偏差——該測試方法不能測定固有絕緣強度。測試結果取決于試樣的幾何形狀，電極和其他可變參數，以及樣品的性質，這使得很難描述偏差。

耐電壓擊穿試驗儀

16. 關鍵詞

16.1擊穿，擊穿電壓，校準，擊穿標淮，介電擊穿電壓，介電失效，介電強度，電極，閃絡，電源頻率，過程控制測試，驗證測試，質量控制測試，快速增加，研究測試，取樣，慢速，逐步，環境介質，耐壓。

附錄

（非強制信息）

Xl. 絕緣強度測試的意義

X1.1 介紹

簡要回顧了擊穿的三種假定機制，分別是：（1）放電或電暈機制，（2）熱機制，以及（3）固有機制，討論了在原理上對實際電介質產生影響的因素，并對數據的解釋提供幫助。擊穿機制常常與其他機制相結合，而非單獨發揮效用。隨后的討論僅針對固體和半固體材料。介電擊穿的假定機制由放電造成的擊穿——在對工業材料進行的許多測試中，都是由于放電造成了擊穿，這通常造成較高的局部場。對于固體材料來說，放電常常發生在環境介質中，因此增加測試的區域將在電極邊緣上或外側產生擊穿。放電也會發生在內部出現或生成的一些泡沫或氣泡里。這會造成局部的侵蝕或化學分解。這些過程將一直持續到在電極間形成完全的失效通路為止。熱擊穿——在置于高強度電場時，在許多材料內的局部路徑上會積聚大量的熱，這將造成電介質和離子導電性能的損失，進而迅速產生熱量，所產生的熱量將大于所能耗散掉的熱量。由于材料的熱不穩定性，導致了擊穿的發生。

固有擊穿——如果放電或熱穩定性都不能造成擊穿，那么在電場強度大到足以加速電子穿過材料時，仍將發生擊穿。標準電場強度被稱為固有絕緣強度。雖然機制本身也許已經涉及，但本測試法仍不能測試固有絕緣強度。絕緣材料的性質固態工業絕緣材料通常是非均勻的，且含有許多不同的電介質缺陷。試樣上常常發生擊穿的區域，并不是那些電場強度大的區域，有時甚至是那些遠離電極的區域。在應力下卷中的薄弱環節有時將決定測試的結果。 測試和測試樣狀況的影響因素——通常，隨著電極區域的增加，擊穿電壓會降低，這種影響對于薄試樣來說更為明顯。電極的幾何形狀也會影響測試的結果。制作電極的材料也會對測試結果產生影響，這是因為電極材料的熱導性和功函會對熱機制和發電機制產生影響。通常來說，由于缺乏相關的實驗數據，所以很難確定電極材料的影響。試樣厚度——固體工業絕緣材料的絕緣強度主要取決于試樣的厚度。經驗顯示，對于固體和半固體材料來說，絕緣強度與以試樣厚度為分母的分數成反比，更多的證據顯示，對于相對均勻的固體來說，絕緣強度與厚度的平方根互為倒數。如果固體試樣能熔化后倒入到固定電極之間并凝固下來，那么電極間距的影響將很難得到明確的定義。因為在這種情況下，可以隨意固定電極間距，所以習慣在液體或可溶固體中進行絕緣強度測試，此時電極間具有標準的固定空間。因為絕緣強度取決于厚度，所以如果在報告絕緣強度數據時缺乏測試所用試樣的起始厚度，那么這樣的數據將毫無意義。

溫度——試樣和環境介質的溫度將影響絕緣強度，雖然對于大多數材料來說，微小的環境溫度變化對材料造成影響可以忽略不計。通常，絕緣強度隨溫度的升高而降低，但其強度的極限取決于被測材料。眾所周知，由于材料需要室溫以外的條件下發揮作用，所以有必要在比期望操作溫度更大的范圍里，對絕緣強度與溫度的關系進行確定。時間——電壓應用的速率也會影響測試結果。通常，擊穿電壓隨電壓應用速率的增加而提高。這是預料之中的，因為熱擊穿機制有賴于時間，而放電機制也有賴于時間，雖然在一些情況下，后一種機制通過產生局部電場高臨界強度造成快速失效波形——通常，應用電壓的波形也會影響絕緣強度。在本測試方法的限制說明中，波形的影響是不顯著的。頻率——對于本測試法，在工業用電頻率范圍內，頻率的變化對絕緣強度的影響將不是那么顯著。但是，不能從本測試法所得結果中推斷出其他非工業用電頻率（50到60HHz）對絕緣強度的影響。

X1.4.7環境介質——通常測試具有高擊穿電壓的固體絕緣材料，是將試樣浸入到液體介質中，例如變壓器油，硅油，或是氟利昂中，以減小擊穿前表面放電的影響。這已經由S.Whitehead10所揭示，為了避免固體試樣在達到擊穿電壓前在環境介質中發生放電現象，在交流電測試中，有必要確保：

（X1.1）

如果浸入的液體介質是一種低損耗材料，該公式可以簡化為：

（X1.2）

如果浸入的液體介質是一種半導體材料，那么該公式可以變為：

（X1.3）

式中：

E=絕緣強度；

f=頻率；

ε和ε′=介電常數；

D=耗散因數；

o=電導率（S/m）；

下標：

m指浸入介質；

r指相對值；

O指自由空間；

（εO=8.854×10-12F/m）

s指固體電介質。

X1.4.7.1Whitehead指出，要避免表面放電，則應提高Em和εm或是提高σm。通常規定使用變壓器油，其介電性能是這樣的，如果電場強度Es達到以下水平，則會發生邊緣擊穿：

（X1.4）

如果測試樣很厚，且其介電常數很小，那么含有ts的量將成為相對影響因數，介電常數與電場強度的乘積將近似于一個常數。11Whitehead也指出（p. 261）使用潮濕的半導體油將能有效減少邊緣放電的現象。如果電極間的擊穿路徑僅在固體中出現，那么此介質將不能與其他介質進行比較。也應該注意到如果固體是多孔的或是能夠被浸入介質充滿，固體的擊穿強度將受到浸入介質電氣性質的直接影響。

X1.4.8相對濕度——相對濕度影響絕緣強度是因為測試材料吸收的水分或表面吸附的水分將影響介質損耗和表面電導率。因此，它的重要性很大程度上有賴于測試材料的性質。但是，即使材料只吸收了一點甚至沒有吸收水分，仍會受到影響，因為在有水的情況下，將大大提高放電的化學效應。除此之外，還應調查暴露在電場強度中的影響，通常通過標準的調節流程來控制或限制相對濕度的影響。

10文獻：Whitehead, S., 固體介電擊穿, Oxford University Press, 1951.

X1.5 評估

X1.5.1通電設備絕緣的一個基本要求就是它應能承受得住在服務中施加于它的電壓。因此很有必要對測試進行評價，以評價處于高壓應力條件下的材料性能。介質擊穿電壓測試是一種測定材料是否需要進一步考察的初步測試，但是它無法就兩個重要方面進行全部評估。首先，安裝在設備上的材料條件與測試條件大為不同，尤其在考慮了電場結構和暴露在電場中的材料面積，電暈，機械應力，周圍介質以及與其他材料的連接之后，更是如此。第二，在服務時，會出現很多惡劣的影響，例如熱，機械應力，電暈及其產物，污染物等等，都會使擊穿電壓遠低于初安裝時的擊穿電壓值。在實驗室測試中，可以合并其中的一些影響，進而對該材料做出更準確的估計，但是終考察的仍然是那些處于實際服務的材料性質。

X1.5.2介質擊穿測試能作為材料檢測或是質量控制測試，作為一種推測其他條件的手段，例如變率，或是指明惡化的過程，如熱老化。在使用本測試法時，擊穿電壓的相對值比值更重要。

X2. D149測試法所涉及的標準

X2.1 介紹

X2.1.1本附錄所提供的文件目錄將涉及到大量的ASTM標準，這些標準都與在電源頻率下電介質強度的測定有關，或與測試設備元件或用于測定該性質的元件有關。雖然我們竭盡全力，力圖將所有涉及D149測試法的標準都包含進來，但是該清單仍是不完全的，在本附錄出版之后編寫或修改的標準都未能包含進來。

X2.1.2在一些標準中，要用D149測試法測定介質強度或擊穿電壓，但是其參考本測試法的方式不一定符合5.5的要求。除非該文件與5.5相一致，否則不用使用其他文件，包括本目錄所列的文件，來作為本測試法的參考。

ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗方法

表X2.1 試驗方法D149引用的ASTM標準

十四、報告

除非另有規定，報告應包括如下內容

a) 介電擊穿測試儀（介電擊穿試驗）被試材料的全稱，試樣及其制備方法的說明；

b) 介電擊穿測試儀（介電擊穿試驗）電氣強度的中值<以kV/mm表示>或擊穿電壓的中值（以kV表示）；

c) 介電擊穿測試儀（介電擊穿試驗）每個試樣的厚度<見5.4)；

d) 試驗時所用的周圍媒質及其性能；

e) 電極系統；

f) 施加電壓的方式及頻率；

g) 電氣強度的各個值（以kV/mm表示>或擊穿電壓的各個值<以kV表示）；

h) 在空氣中或在其他氣體中試驗時的溫度、壓力和濕度，若在液體中試驗時周圍媒質的溫度；

i) 試驗前條件處理；

j）擊穿類型和位置的說明。

如果只需要簡單的結果報告，則應該報告前6項內容及低值和醉高值。

一、一般規定

1材料和儀器設備

紫銅片:T 2,100mmX120mmX0.1~0.3mm;

熱態電性能測定專用恒溫烘箱:0~200℃;

擊穿強度測試儀;該儀器系由高壓變壓器、過電流繼電器、電壓調整裝置和電壓表等主要部件組成。

線路見圖1.

T

R

圖1接觸漆膜的電極底部應經常保持平整光滑。

二、測定方法

2測試條件

常態測定:在恒溫恒濕條件下測定，

受潮測定;試樣在25±1℃蒸餾水中全浸24h后取出,用濾紙吸干漆膜表面水分即進行測定。試樣

從水中取出到測定完畢不得超過5min。

熱態測定;將高壓電極置于絕緣良好的專用恒溫烘箱中,升溫至產品標準規定的溫度,然后放入試

樣,在此溫度下保持10min后進行測定，

3測定步驟

按《絕緣漆漆膜制備法)(GB1736-79)制備兩塊試樣。以涂漆銅片為接地電極,放置于高壓電極下

進行試驗。作用于試樣上的電壓，由零位開始以連續均勻平穩的速度升高，自開始至擊穿為止時間應不

少于10s,至擊穿時讀取電壓值。

按圖3位置在試樣每面至少測定5點擊穿電壓,然后在擊穿點附近測量漆膜的厚度.銅片上每面任

何處的漆膜厚度均應為0.05±0.005mm,

電極邊緣與樣板邊緣的距離及擊穿點間的距離不少于15mm,見圖3.

圖3

三、計算方法及精確度

每塊樣板擊穿強度B(kV/mm)按下式計算:

式中;V一試樣擊穿時的平均電壓,kV;

d一漆膜平均厚度,mm，

每次測定須用兩塊樣板,兩塊樣板平均值為該試樣的擊穿強度，每塊樣板擊穿強度之值(精確到

0.1kV/mm)與平均值之差應不大于平均值的5%,否則應重新制備樣板進行復驗。

注，試驗時如有飛弧現象發生,可使用防飛弧罩,該點測定值應舍去。

K1一電源開關;T:一調壓變壓器;V一電壓表:T3一試驗變壓器;

L-過電流繼電器;4、B和R。一電極和試樣

(1)高壓變壓器;交流電源的頻率應為50土0.5Hz,電源的電壓為波形失真率不大于5%的正弦波。

變壓器的容量必須保證其次級額定電流為0.03~-0.1A。

(2)過電流繼電器;其整定電流應使高壓變壓器的次級電流小于其額定值。

(3)電壓表的精確度為1.5級，

(4)電壓調整裝置。應能均勻的調整電壓(跳動不超過±0.5%)。

(5)試驗時高壓電極應符合下列規定;以紫銅或黃銅制成圓柱電極,其光潔度不低于▽7。尺寸見

圖2.

圖2

D-25±0.1mm;/-25±0.1mmp=2.5mm

GB/T 1695-2005

前言

本標準對應于美國材料與試驗協會標準ASTM D149-97a《固體電絕緣材料工頻擊穿介電強

度和擊穿電壓的標準試驗方法》,與ASTMD149-97a的一致性程度為非等效。

本標準代替GB/T 1695-1981(1989)《硫化橡膠工頻擊穿介電強度和耐電壓的測定方法》。

本標準根據ASTMD149--97a對GB/T 1695-1981(1989)進行了重新修訂,本標準與ASTM

D149--97a的主要技術性差異如下:

一ASTM D149-97a的適用范圍廣,它是針對固體絕緣材料工頻擊穿電壓和介電強度的測定，

本標準與ASTMD149-97a在電極材料、電極尺寸、試驗裝置等技術內容上基本一致。

-根據驗證試驗,保留了GB/T1695-1981(1989)標準中取中位數的規定,這一點不同于

ASTM D149-97a取平均數的規定。

一一本標準只對橡膠材料而言,只規定了兩種類型的電極、兩種升壓方法。

b)用戶要記錄以下信息。

一套管的編號和型號:

一一套管投入運行的日期:

-在套管的使用壽命期限內記錄所有的測量和測試(包括診斷測試)結果:

一維修工作的范圍和日期:

--在運行過程中，記錄特殊運作條件下(例如操作狀態中的一次故障和二次故障)套管的測

量結果:

一一記錄所有故障報告。

c)

如果出現故障和損傷，用戶應做一故障報告并告知供方事故發生的特殊環境和測量結果。應由

用戶與供方共同來分析造成故障的原因。

如果要拆卸并重新安裝，用戶必須記錄時間和存放條件。

10.5.4運行故障報告

為了使記錄套管故障報告標準化，應當包括以下內容:

-使用一般術語描述故障;

一為用戶統計提供數據;

一向制造商提供有意義的反饋。

編寫故障報告的導則可參考GB/T4109-2008中11.6.4的規定。GB/T1695-2005

硫化橡膠

工頻擊穿電壓強度和耐電壓的測定方法

警告---使用本標準的人員應有正規實驗室工作的實踐經驗，本標準并未指出所有可能的安全問

題。使用者有責任采取適當的安全和健康措施,并保證符合國家有關法規規定的條件，

1范圍

本標準適用于用連續均勻升壓或逐級升壓的方式,對試樣施加交流電壓直至擊穿,測量擊穿電壓

值,計算試樣的擊穿強度:用迅速升壓的方法,將電壓升到規定值,保持一定的時間試樣不擊穿,定此規

定值為試樣的耐電壓值。

2規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有

的修改單(不包括勘誤的內容)成修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究

是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,其版本適用于本標準。

GB/T2941橡膠試樣環境調節和試驗的標準溫度,濕度及時間(GB/T 2941-!991,eqv150 471:

1983)

GB/T 5723

硫化橡膠或熱塑性橡膠試驗用試樣和制品尺寸的規定(GB/T5723-1993.eqv

ISO 4648:1991)

GB/T9865.1硫化橡腔或熱塑性橡膠樣品和試樣的制備部分;物理試驗(GB/T9865.1-

1996,idt ISO 4661-1:1993)

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

耐電壓值voltage resistant

迅速將電壓升高到規定值,保持一定時間試樣未被擊穿。稱此電壓值為試樣的耐電壓值,以kV

表示.

擊穿電壓breakdown veltage

試樣在某一電壓作用下被擊穿,此時的電壓值稱擊穿電壓,以kV表示，

擊穿電壓強度electrical breakdown strength

試樣的擊穿電壓與其厚度之比,稱擊穿電壓強度,以kV/mm表示，

4試驗裝置

試驗線路圖見圖1.GB/T 1695-2005

K:一-電源開關:

T一一同壓變壓器