绝缘材料电气介电强度试验仪

ZJC-20kV绝缘材料电气介电强度试验仪

一、结构原理及性能特点

ZJC-20KV电压击穿试验仪高压变压器主要产生试样所需的直流电压，调压器用于调节升压变压器输入端电压以产生高压所需的输入电压，电压测量主要是从高压变压器测量端测量，高压变压器测量端和高压端是线性的；试验软件是我公司研发的功能强大、操作简单、显示直观的试验软件系统。采用计算机控制，过人机对话方式，完成对、绝缘介质的工频电压击穿，工频耐压试验。主要由：升压系统(高压变压器)、测量系统、A/D转换器、放电系统、电极、油箱、电极定位架、计算机数据处理系统、软件等组成；

二、制造和检验标准

1、GB1408.1-2006《绝缘材料电气强度试验方法》

2、GB1408.2-2006《绝缘材料电气强度试验方法

第2部分：对应用直流电压试验的附加要求》

3、JJG 795-2004 《耐电压测试仪检定规程》

三、适用的试验方法标准

1、GB/T1695-2005《硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压的测定方法》

2、GB/T3333《电缆纸工频击穿电压试验方法》

3、GB12913-2008《电容器纸》

4、ASTM D149《固体电绝缘材料工业电源频率下的介电击穿电压和介电强度的试验方法》

四、应用范围

主要适用于固体绝缘材料如电线套管、树脂和胶、浸渍纤维制品、云母及其制品、塑料、薄膜复合制品、陶瓷和玻璃等介质在工频电压或直流电压下击穿强度和耐电压时间的测试；ZJC-20kV绝缘材料电气介电强度试验仪采用计算机控制，可对试验过程中的各种数据进行快速、准确的采集、处理，并可存取、显示、打印。

五、主要技术指标

输入电压：AC 220 V

输出电压：AC 0－20 kV ;DC 0－20 kV

电器容量：2 KVA

高压分级：0－5kV； 0-10kV；0－20kV；

击穿电压：0-20kV

击穿电压升压速率共分七级（可选定）：

A、0.1 kV/s

B、0.2 kV/s

C、0.3 kV/s

D、0.5 kV/s

E、1.0 kV/s

F、2.0 kV/s

G、3.0 kV/s

升压方式：

1、匀速升压

2、阶梯升压

3、耐压试验

过电流保护装置：试样击穿时在0.1S内切断电源.

漏电电流选择：1—30 mA.

耐压时间：0-6H

六、安全说明：

1、设备要安装单独的保护地线。接保护地线，主要是减少试样击穿时对周围产生的较强的电磁干扰。也可避免控制计算机失控。

2、直流试验放电报警功能:在设备做完直流试验时,当开启试验门时设备会自动报警,直至使用设备上的放电装置放电后报警会自动取消.(注：因为直流试验后不放电会危险到人身安全,不能直接拿取电极,起到提醒使用人员放电以免造成伤害)。

3、试验放电装置，随主机为一体化，改进了以往单独配备一根放电杆的功能。

4、该试验设备的电路设有多项保护措施，主要有：过流保护、失压保护、漏电保护、短路保护、直流试验放电报警等。

5、九级安全防护措施：

①超压保护

②试验过流保护

③调压器复位开关

④试验箱门安全开关

⑤自动放电保护

⑥漏电保护开关

⑦试验短路保护

⑧独立接地保护

⑨安全防护网保护

七、计算机系统及软件包

1、试验过程中可动态绘制出试验曲线，试验的曲线可以多种颜色叠加对比，局部放大，曲线上任意一段可进行区域放大分析；

2、可对试验数据进行编辑修改，灵活适用；

3、试验条件及测试结果等数据可自动存储；

4、试验报告格式灵活可变，适用于不同用户的不同需求；

5、可对一组试验中曲线数据的有效与否进行人为选定；

6、试验结果数据可导入EXECL,WORD文档编辑；

7、软件设备人员管理功能，试验人员可设置自己的试验项目和试验参数，设置自己的试验内容后别人无法进入程序；

8、过电流保护装置有足够的灵敏度，能够保证试样击穿时在0.1S内切断电源；

9、仪器运行的持久性: 仪器可连续运行使用，不需为保护仪器而定期停机。

八、测试环境：

1、试样的处理

⑴用绸布蘸对试样无腐蚀作用的溶剂,擦净试样。

⑵北京航天纵横检测仪器预处理和条件处理：处理条件和方法可根据产品的性能和要求从本标准附录表1和表2中选取。有特殊要求的由产品标准另行规定。

⑶绝缘材料的电气强度随温度和含水量而变化。除被测试材料另有规定外，试样应在23±2℃，相对湿度（50±5）%的条件下处理不少于24h。

⑷经过受潮或浸液体媒质的试样在试验前应用滤纸轻轻吸去液滴，北京航天纵横检测仪器从试样取出到试验完毕不应超过5分钟。

2、媒质：

⑴气体媒质：采用空气。

⑵液体媒质：25#变压器油，常态试验及90℃以下的热态试验采用清洁的变压器油，90℃至300℃以内的热态试验采用清洁的硅油。

3、试验环境：

⑴常态试验环境：温度为25±5℃，相对湿度为65±5%。

⑵热态试验或潮湿环境试验条件由产品标准参照录中表2予以规定。

击穿的判断：

试样沿施加电压方向及位置有贯穿小孔、开裂、烧焦等击穿痕迹。

九、关于安装：

1、仪器安装在水平水泥地面，无振动和腐蚀空间，建议距离墙体和操作人员在1米以上。

2、仪器后部有高压变压器质量重心偏后，北京航天纵横检测仪器运输和安装过程中请注意。

3、本仪器建议一次吊装到位，叉车安装建议前后两台配合安装。

4、通讯接口两条线，一条固定连线连接到计算机通讯串口COM1；另外一条连接线主机是14针航空插头，计算机端为扁型DB37芯插头。

5、电源端子接线ABC为220V三相，地线为零线必须接

6、接地端子必须用多股铜线良好接地。

7、高压预留和低压预留请不要连接，为高压外引准备特殊测试。              

8、高压和低压绝缘柱可以在长期不用或者更换外置高压和其他操作人员时把高压引线悬空，北京航天纵横检测仪器避免误操作。

9、试验时高压和低压引线端用高压引线鳄鱼夹和低压引线鳄鱼夹连接。

10、高压点击和低压电极正常情况下是25mm和75mm两个圆形表面光滑铜电极，分别在上下部位用螺丝固定，如果特殊情况需要更换，请拧开相应的螺丝更换附件中备用电极即可。

11、油盒固定点是一个上凸起的销子，可以把油盒垂直向上端起，取下和放上，方便更换变压器油。

12、油盒支架是一个整体安装的电木机构，北京航天纵横检测仪器可以取出更换电极更加方便。

13、变压器油添加要超过上电极上部最少30mm。

十、关于安全：

由于试验经常是在高电压条件下进行，为确保操作者安全。本仪器采用如下保护设计。

1、前端装有空气开关做过流保护；（设定值20A.）；

2、试验箱采用具有良好绝缘特性的有机玻璃制成。北京航天纵横检测仪器测试电压头安全放电距离对四周均大于200mm；（350mm），试验时箱壁对操作者构成良好防护墙，以确保安全；

3、试验变压器高压侧尾端及仪器外壳均已安全接地；

4、电路上设有过流保护、过压保护，（要求：北京航天纵横检测仪器器主机电源和计算机电源必须同相）；

5、报警灯信息解释：

(1)试验箱门打开绿色灯亮，代表可以进行更换试样操作。

(2)试验箱门关闭黄色指示灯亮代表可以开始试验。

(3)试验开始后高压大于0.5KV时红灯点亮，代表高压警示。

(4)直流试验结束，高压放电。或手动放电时。蜂鸣器响起报警灯闪烁。

6、四级安全断电控制：

⑴漏电保护器（空开）

⑵总电源开关（急停）

⑶调压器复位开关

⑷试验箱门安全开关

特别提示：安装北京航天纵横检测仪器器的试验室必须装备符合国家相关标准要求的接大地保护线；

接地保护线端子位于主机后板左下,（接地电阻小于4欧姆。）

输入电源功率：北京航天纵横检测仪器ZJC-50kV型不低于3kVA

十一、典型试样：

绝缘材料，电子材料，有机硅材料，胶粘剂材料，电工材料，绝缘材料，固体材料，橡胶，塑料，薄膜，绝缘漆，漆膜，硫化橡胶，片材，热固性塑料，绝缘漆漆膜，电容器纸，陶瓷，玻璃，导热材料，硅材料，有机硅，聚碳酸酯PC材料，聚碳酸酯改性材料，涂料，树脂和胶、浸渍纤维制品、云母及其制品、塑料复合制品、陶瓷和玻璃、绝缘纸、柔软复合材料、树脂胶等等。

十二、样品取样：

1、对该材料的说明中应定义详细的取样流程。

2、为了质量控制的目的，在取样时应收集足够的样品以评估被测样品的平均质量和被检批次的变化情况，为了使所取样品不受时间的影响，应在实验室或其他测试区域已经开始准备测试样时进行取样。

3、为了获得最可取的测试条件，需要从那些远离材料中明显缺损或是间断的地方进行取样。对于卷材，除非要对缺损或间断的出现或邻近进行调查，否则应避免对外在的几层进行取样，例如卷材包的最外层，或是紧邻片或卷边缘的材料。

4、取样应足够大，以便能够按特殊材料的要求进行各项测试；

5、北京航天纵横检测仪器器被测材料为片型材料，常用电极为GB1408中的等直径电极和不等直径电极，此电极对试样的要求为直径大于25mm或直径大于100mm。也可根据不同材料制作不同的电极。

十三、测试电极：

金属电极应始终保持光滑、清洁和无缺陷。

注1：当对薄试样进行试验时，电极的维护格外重要为了在击穿时尽量减小电极损伤，优先采用不锈钢电极；

接到电极上的导线既不应使得电极倾斟或其他移动或使得试样上压力变化，也不应使得试样周围的电场分布受到显著影响；

注2：试验非常薄的薄膜（例如，＜5μm厚〉时，这些材料的产品标准应规定所用的电极、操作的具体程序和试样的制备方法。

1、不等直径电极：

电极极由两个金属圆柱体组成，其边缘倒圆成半径为（3.0土0.2) mm的圆弧。其中一个电极的直径为（25士1) mm，高约25 mm，另一个电极直径为（75士。mm，高约 15 mm。 两个电极同铀放置，误差在 2mm内）所示。

2、等直径电极：

如果使用一电极架便上下电极准确对中放置，误差在1. 0 mm内，则下电极直径可减小到（25士 。 mm，两电极直径差不大于0. 2 mm. 其所测结果与5. 1. 1. 1不等直径电极测得的结果不一定相同。

3、厚样品的试验：

当有规定时，厚度超过 3mm 的板材和片材应单面机加工至（3. 0 士 0. 2) mm. 然后，试验时将高压电极置于未加工的面上。

注：为了避兔网络或因受现有设备限制，必要时可以根据需要，通过机加工把试样制备成更小的厚度。

4、带、薄膜和窄条：

两个电极为两根金属棒，其直径为（6. 0±0. 1) mm. 垂直安装在电极架内，使一个电极在另一个电 撞上面，试样夹在棒的两个端面之间。

上下电极要同心轴，误差在0.1 mm内。 两电极面应与其轴向相垂直，端面的边缘倒成半径为(1. 0土0.2) mm的圆弧。上电极压力为（50±2) g且应能在电极架内的沿垂直方向自由移动。

为了防止窄条边缘发生闪络，可用薄膜或其他薄的绝缘材料条搭盖在窄条边缘并夹住试样。 此外， 电极周围可以采用防弧密封固，此时电植和密封圈之间留有（1～2) mm的环状间隙。 下电极与试样之间的间隙（在上电极与试样接触之前〉应小于0.1 mm。

5、锥销电极：

在试样上垂直试样表面钻两个相互平行的孔，两孔中心距离为（25土1) mm. 两孔的直径这样来确定：用锥度约2%的钱刀扩孔后每个孔的较大的一端的直径不小于4.5 mm且不大5. 5 mm.。

钻好的两孔*贯穿试样，但如果试样是大管子，则孔仅贯穿一个管壁，并在孔的整个长度上用铰刀扩孔。

在钻孔和扩孔时，孔周围的材料不应有任何形式的损坏，如劈裂、破碎或碳化。

用作电极的锥形销的锥度为（2.0土0. 2）%，并将锥形销压人〈但不要锤人〉两孔，以使它们能与试样紧密配合，并突出试样每一面至少2 mm））

这类电极仅适用于试验厚度至少为1. 5 mm的硬质材料。

6、平行圆柱形电极：

对厚度大于15mm的具有高电气强度的试样进行试验时，将试样切成100mm×50 mm，并钻两个孔，每个孔的直径比圆柱形电极的直径大，但差值不大于0.I mm.圆柱形电极直径为（6.0士0.1）mm，并有半球形端部，每个孔的底部是半球形以便与电极配合，使得电极部和孔的底部之间间隙在任何点都不超过0.05 mm。如果在材料规范中没有另外规定，则两孔沿其长度的侧面相距应是(10士1)mm，每孔应延伸到离相对的表面（2.25±0. 25) mm以内。

十四、可测项目：

介电强度、击穿强度、电气强度、电气强度、耐压强度、漏电流、交流试验电压、直流试验电压、介电击穿强度、耐电压击穿强度、电气介电强度、高压击穿、工业频率。

十五、关于校准：

1、在校准测量时，测试样应处于通路状态。

2、将一个独立的校准电压表连接到测试电压源的输出端，以检测测量设备的精度。北京航天纵横检测仪器校准测量适用的这类电压表示例为：具有可比精度的电极电压表，分压器，或电压互感器。

3、在电压大于12kV有效值（16.9kV峰值）时，应用球隙校准电压测量设备的读数。

十六、典型用户：

十七、售前服务：

为您提供理化试验室电学性能测试室的规划设计方案：

◎ 试验室设施和环境要求

◎ 仪器、北京航天纵横检测仪器设备的配置

在您研制新材料时，专业工程师可为您提供材料测试服务，当收到您委托做试验的试样和试验要求后，结合试验标准要求和材料特性选择适合的设备为您完成测试，并将以电邮的方式将试验报告及图片发给您。

多年材料电学解决方案的积累，结合您的实际需求，为您提供丰富的实际应用案例，您将会对试验标准的理解，试验设备的选型，试验附件的选购有更多的参照。

十八、售后服务：

1、安装调试：协助试验机的安装，负责试验机的运输、调试。

2、验收标准：试验机按订货技术附件进行验收。终验收在买方进行，对用户提供的试样进行试验，并提供测试报告。

3、培训：安装调试同时，在仪器操作现场免费培训操作人员2-3名，该操作人员应是由需方选派的长期稳定的员工，培训后能够对设备基本原理、软件使用、操作、维护事项理解和应用，使人员能够独立操作设备对样品进行检测、分析，同时能进行基本的维护。

4、软件升级：终生免费提供新版本控制软件。

5、保修：

5.1、北京航天纵横检测仪器设备保修一年，长期服务，一年内非人为损坏的零部件免费更换，保修期内接到用户邀请后，迟响应时间为2小时内，在与用户确认故障后，我公司会在48小时内派工程师到达现场进行免费服务，尽快查清故障所在位置和故障原因，并向用户及时报告故障的原因和排除办法。

5.2、保修期内人为损坏的零部件按采购（加工）价格收费更换。

5.3、北京航天纵横检测仪器保修期外继续为用户提供专业技术服务，在接到用户维修邀请后3天内派工程师到达用户现场进行维修。并享有优惠购买零配件的待遇。

5.4、传感器过载及整机电路超压损坏不在保修范围内。