ZJC-150KV型工頻電壓擊穿試驗儀

一、概述

該工頻電壓擊穿試驗儀器采用計算機控制，通過人機對話方式，完成對絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。主要適用于固體絕緣材料。如：絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖維制品、層壓制品、云母及其制品、塑料、薄膜復合制品、陶瓷和玻璃等在工頻電壓下?lián)舸╇妷?，擊穿強度和耐電壓的測試。并對實驗過程中的各種數(shù)據(jù)快速、準確地進行采集、處理、存取、顯示、打印。

二、技術(shù)指標

輸入電壓：AC 220V

功    率：5kW

輸出電壓：0～50kV 

電壓精度：±1%

升壓速率：0.1kV/S-3kV/S量程分為高壓低壓兩檔，速度有限制連續(xù)可調(diào)，

⒈擊穿電壓(V)：用連續(xù)均勻升壓的辦法對試樣施加工頻電壓并保持試樣發(fā)生擊穿時的電壓值，以kV表示。

⒉擊穿強度(E)：試樣的擊穿電壓值與兩個電極間試樣的平均厚度之商，以kV/mm。

三、安全說明

試驗在較高電壓下進行，所以我們在設(shè)計時加以必要的保護措施以防止發(fā)生意外。

1.試驗在有機玻璃制成的試驗箱中進行，電壓頭安全放電距離對四周均大于250mm，試驗時即使人不慎觸到箱壁也不會發(fā)生危險。

2.對升壓變壓器高壓側(cè)尾端及儀器外殼均已安全接地。

3.電路上設(shè)有過流保護、過壓保護，擊穿主機電源和計算機電源須分相。

4.五級安全斷電控制：

⑴漏電保護器

⑵總電源開關(guān)

⑶高壓斷電開關(guān)

⑷復位開關(guān)

⑸試驗箱門安全開關(guān)

四、整機組成

⒈升壓部件：由調(diào)壓器和升壓器組成升壓部分。

⒉驅(qū)動部件：由步進電機均勻調(diào)節(jié)升壓變壓器。

⒊檢測部件：由集成電路組成的測量電路。

⒋計算機測控系統(tǒng)。

五、操作步驟

⒈打開試驗機右側(cè)的電源開關(guān),預熱30分鐘

⒉打開計算機進入Windows XP 系統(tǒng)。

A 電壓擊穿試驗

(1) 用鼠標雙擊桌面快捷方式進入用戶試驗界面。

(2) 圖一所示登錄窗體,輸入用戶名稱和使用密碼。初始用戶名稱和使用密碼都為空，用戶名稱和使用密碼可以更改，具體后面將會表述。直接確定按鈕就可進入下一界面—參數(shù)設(shè)置界面。三次輸入錯誤后，系統(tǒng)自動退出。點“退出”按鈕則退出程序。

圖一

進入了系統(tǒng)根據(jù)用戶的需要可以自己設(shè)定密碼，點擊工具欄中的修改圖標，彈出系統(tǒng)維護窗體，依次輸入特權(quán)用戶、特權(quán)密碼、更改用戶、更改密碼后再按“確定”按鈕，新的用戶名稱和使用密碼即可生成。按“返回”按鈕返回主框架，當下次進入的時候就可以輸入新的用戶名稱和使用密碼進入，如果不小心忘記密碼或者弄混密碼，則可以重新輸入特權(quán)用戶和特權(quán)密碼進入系統(tǒng)，再重新更改。特權(quán)用戶為"zns" ，特權(quán)密碼為"4644218"。

對工具欄的各個圖標按鈕功能如圖二所示。

(3)各輸入框內(nèi)添加說明

a. 試驗單位：即作試驗的單位或者機構(gòu)。

b. 送試單位：即試樣的提供單位或者機構(gòu)。

c. 執(zhí)行標準：即試驗方法和條件所遵循的標準，設(shè)備執(zhí)行的是ASTM D149-97 標準。

d. 試驗方法：即試樣的試驗過程和結(jié)果的處理，本設(shè)備執(zhí)行的是ASTM D149-97 標準，有三種試驗方法為別稱之為：

（I）Short Time：試樣電壓從零開始以選擇的升壓速率勻速升壓，直到試樣擊穿為止，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。

（II）Step by Step：試樣電壓從零快速升壓到達初始電壓，此間不記錄曲線，到達初始電壓后以梯度時間為時間長度，穩(wěn)定電壓，梯度時間結(jié)束后繼續(xù)以選定的升壓速率升壓，達到下一個梯度電壓值再穩(wěn)定電壓，如此過程直到試樣擊穿。對于擊穿電壓的確定分為兩種情況，如果試樣擊穿發(fā)生在升壓的過程中，那么擊穿電壓為前一個梯度的電壓；如果擊穿發(fā)生在梯度時間內(nèi)，則擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓。

（III）Slow Rate：試樣電壓從零快速升壓到達初始電壓，此間不記錄曲線，到達初始電壓后以選定的升壓速率升壓直到試樣擊穿，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。

e. 環(huán)境濕度：即為實驗室的濕度。

f. 環(huán)境溫度：即實驗室的溫度。

g. 試驗介質(zhì)：即試驗中使用變壓器油作為介質(zhì)浸沒試樣，減少試樣閃絡等影響試驗結(jié)果。

h. 試驗人員：即試驗的操作者。

i. 電極形狀： 即接觸試樣表面的電極形狀，本設(shè)備使用圓形電極。

j. 電極尺寸： 即本設(shè)備使用圓形φ6.3mm重50g的銅電極。

k. 使用量程：即設(shè)備分為高壓和低壓兩檔量程高壓為0～50kV,低壓為0～10kV。

l. 峰降電壓： 即試樣擊穿時試樣兩邊的電壓會產(chǎn)生一個由zui高的峰值突降到一個小值的現(xiàn)象，二者的差值稱之為峰降電壓。隨量程的不同和試樣的不同會有區(qū)別。一般選用1.0kV作為一個比較合適的值使用，當然不排除有特殊的情況。

m. 初始電壓：在Step by Step和Slow Rate兩種試驗方法中需要到達一個初始電壓的過程，會使用到此參數(shù)。Short Time方法不會使用此參數(shù)。

n. 梯度電壓：在Step by Step試驗方法中，穩(wěn)定電壓=初始電壓+梯度電壓×（N-1），N為梯度的次數(shù)。

o. 材料名稱：即制成試樣的材料。

p. 終止電壓：即是試驗的一個保護措施，防止由于參數(shù)設(shè)置不當引起的無限升壓，實際采集到的電壓值大于此參數(shù)時，系統(tǒng)自動停止，電機返回初始位置，同時他也是曲線坐標系的一個參數(shù)。

q. 梯度時間：即在Step by Step試驗方法中，穩(wěn)定電壓的時間段長度，以秒為單位。

r. 試樣制備：即對試樣的修整處理，或特殊的環(huán)境條件處理。

s. 存儲路徑：即試驗數(shù)據(jù)在磁盤中的保存位置，可以手動選擇路徑及對文件命名，若不選擇則系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)自動命名保存到默認位置。按選擇路徑按鈕即可手動選擇路徑和文件命名。

(4)根據(jù)試驗要求輸入?yún)?shù)，然后點擊“確定”后出現(xiàn)試驗主界面，輸入“試樣厚度”后，點動速率參數(shù)條，可以調(diào)整速率大小，點擊“開始”按鈕，如果樣品厚度沒有設(shè)定，高壓準備按鈕沒有打開，系統(tǒng)都會有相應的提示，并且試驗不能繼續(xù)，只有所有的步驟都執(zhí)行后，試驗才可進行。如果提示“電機未復位”，則系統(tǒng)會使電機自動復位。

(5)打開試驗機門，按標準要求夾好試樣，打開鎖開關(guān)，合上恢復開關(guān)，關(guān)上門，按下“高壓準備”按鍵，紅燈被點亮，用鼠標點擊“開始”試驗開始。

(6) 試樣擊穿后，電機自動返車回到初始位置計算機屏幕上出現(xiàn)對話框，“對試驗數(shù)據(jù)是否滿意”的判斷，點擊“是”，則進一步詢問“是否要做下一個試樣”選擇“是”則繼續(xù)下一個試樣，點擊“否”則提示保存試驗數(shù)據(jù)。打開“門”取出試樣，整個試驗完成。

(7)點擊框架的“打開”按鈕，在您剛才建立的文件夾中取你需要打印或查看的文件然后“打開”。

(8)打開文件后，點擊試樣編號按鈕，可以逐一顯示試樣試驗結(jié)果及曲線。

(9)如果你需要打印試驗報告，聯(lián)接打印機，點擊“預覽”按鈕，進行預覽及進一步打印。報告格式及內(nèi)容如圖。

(10)試驗結(jié)束后，關(guān)閉總電源，清潔儀器。

六 、試驗準備和環(huán)境

1.試樣的處理

⑴用綢布蘸對試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵預處理和條件處理：處理條件和方法可根據(jù)產(chǎn)品的性能要求從本標準附錄表1和表2中選取。有特殊要求的可由產(chǎn)品標準另行規(guī)定。

⑶絕緣材料的電氣強度隨溫度和含水量而變化。除被試材料已有規(guī)定外者，試樣應在23±2℃，相對濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。

⑷經(jīng)過受潮或浸液體媒質(zhì)的試樣在試驗前應用濾紙輕輕吸去液滴，從試樣取出到試驗完畢不應超過5分鐘。

2.媒質(zhì)：

⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣，如有閃絡可在電極周圍加柔軟硅橡膠防飛弧圈。防飛弧圈與電極之間有一毫米左右的環(huán)狀間隙，環(huán)寬30mm。

⑵液體媒質(zhì)：常態(tài)試驗及90℃以下的熱態(tài)試驗采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗采用清潔的過熱氣缸油。

3.試驗環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗環(huán)境：溫度為20±5℃，相對濕度為65±5%。

⑵熱態(tài)試驗或潮濕環(huán)境試驗條件由產(chǎn)品標準參照錄中表2予以規(guī)定。

擊穿的判斷：

試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、開裂、燒焦等痕跡為擊穿，如痕跡不清可用重復施加試驗電壓來判斷。

試驗的預處理、條件處理：

預處理：為減少試樣以往放置條件的不同而產(chǎn)生的影響，以使試驗結(jié)果有較好的重復性和可比性。預處理條件可由表1選取。

表1    預處理條件

條件處理：試驗前，試樣在規(guī)定的溫度下，在一定相對濕度的大氣中或*浸于水（或其他液體）中，放置規(guī)定的時間后進行試驗，以考核材料性能受溫度、濕度等各種因素影響的程度。處理條件由表2選取。機械應力處理條件和方法按產(chǎn)品標準規(guī)定。

表2    條件處理與試驗環(huán)境

七 、儀器外形、電氣圖及名稱

電氣圖附后

注：條件處理時間由產(chǎn)品標準規(guī)定

注意事項：

本儀器試驗過程中如空氣相對濕度大于70%，將有對空氣放電的可能，試驗中請與儀器保持1.5米的距離。

本儀器之控制計算機專為電壓擊穿試驗機設(shè)計，請勿隨意添加和刪除程序或移作它用