1、用途及概述

交直流電氣強度|擊穿電壓試驗儀主要適用于固體絕緣材料如樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料復合制品、陶瓷和玻璃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。交直流電氣強度|擊穿電壓試驗儀是測試有關產品耐電壓擊穿強度的重要儀器。依靠該儀器提供的模擬試驗條件，可以直觀、準確、快速、可靠地對各種被測對象進行擊穿電壓，漏電流等各項測試。儀器采用觸摸屏和計算機雙重操控，可以方便地把試驗結果進行數據存儲、處理、曲線顯示及打印。本儀器經過多年不斷改進完善，日趨成熟，具有很高的安全性和可靠性，受到了用戶的好評。
2、使用條件

1)水平度為0.2/1000的地面；

2)相對濕度為65±5%；

3)環境溫度（0-30）℃；

4)清潔、無腐蝕性介質；

5)市電220 V±10%；

6)無明顯的振源、電磁場；

3、設備參數：

1)輸入電壓：AC 220V±10%

2)電源頻率：50Hz ± 1%

3)高壓變壓器功率：10kVA

4)電路最大電流：輸出電流40mA以上

5)交流電源輸出范圍：0-100kV

6)交流電源最小調節精度：0.02kV

7)交流電源質量：試驗電壓峰值與均方根值之比應在（100%±5%）即（1.34-1.48）之間

8)直流電源輸出范圍：0-100kV

9)電源最小調節精度：0.02kV

10)電源質量：輸出應為純直流，且波紋應不超過試驗電壓的2％

11)調壓方式：可程序控制按照選定升壓速度連續升壓直至擊穿，可程序控制按照選定升壓速度連續升壓設定的耐壓，并具有手動調壓功能可在實驗過程中手動調節電壓直至擊穿

12)交直流電源升壓速率：自動升壓功能應可調節升壓速率，速率為應每10秒的平均速度，包含20 V/s、50 V/s、100 V/s、200 V/s、500 V/s、1 000 V/s、2 000 V/s、5 000 V/s，且應包含手動調壓功能

13)50kV方波接口：設備應具備50kV，5kHz（重復頻率）以上方波電源接口，并設有足夠絕緣性能的穿墻套管；

14)測量外部接口：需要預留電壓探頭和示波器接口和漏電流測量接口

15)等直徑電極：等直徑電極一套GBT 1408.1-2016

16)填充硅凝膠的電極裝置：應具有可調節的電極間距，具體形狀和參數參見標準GBT 1408.1-2016

17)腔體內部空間：不小于800mm*600mm*600mm

18)油浴測試空間：不小于700mm*450mm*350mm

19)電極架外部尺寸：不大于470mm*450mm*650mm

20)外形尺寸：不大于3000mm*1100mm*1700mm

21)排風口：外徑98mm

22)試品上的電壓測量：測量精度在施加電壓的2%以內，可測量施加在樣品兩端電壓的有效值；電壓測量回路總誤差不得超過測得值的5%，包括由電壓表相應時間所引起的誤差，在所用的任何升壓速率下，改響應時間引起的誤差應不大于擊穿電壓的1%，并能記錄擊穿電壓

23)漏電流測量：測量精度0.1mA以內，量程40mA以上，并能記錄擊穿漏電流

24)擊穿判定：應可設置漏電流大小，并在擊穿發生后的幾個周期內動作，最小一個周期可能由于閃絡誤操作

25)溫度：需要測量油浴盒中至少兩處的溫度，分辨率0.1℃

26)測量輸出：高壓曲線，漏電流曲線，擊穿電壓，擊穿電流

27)保存（數據導出）：所有數據應可以導出至excel文件

28)油浴加熱溫度：0-250℃，并應采用合適的液體循環措施，以使試樣周圍溫度大致均勻，并保持在規定溫度的±2℃以內

29)加熱功率：3kW

30)絕緣油：應具有足夠的電氣強度以免發生擊穿，廠家應提供滿足高溫（300℃）和絕緣（100kV）需求的絕緣油采購途徑，

31)電腦軟件交互界面：交互界面應干凈整潔，字體大小合適，應顯示以上測量信息

32)設備操作界面：交互界面應干凈整潔，字體大小合適

33)總開關：設備應具備總電源開關，用于切斷市電與設備的連接

34)緊急按鈕：設備應具備試驗急停按鈕，用于切斷高壓電源

35)開門斷電保護：在開啟實驗艙門或試驗過程中艙門打開，切斷高壓電源

36)自動放電：設備在每次試驗完成后，應自動放電，放電時間不小于10秒

37)手動放電桿：設備應具備手動放電桿，在斷電狀態下手動放電桿掛于高壓接線點

38)警示燈：警示燈應設于顯眼地方（設備頂部），設備運行時應亮紅色警示燈，設備通電但不加壓時應亮綠燈

39)工作溫度：0℃-+45℃

40)存放溫度：-20℃-+60℃

41)相對濕度：5%-80%,無冷凝

42)必須適用的標準：GBT 1408.1-2016 & GBT 1408.2-2016

43)設備功能：擊穿強度實驗平臺可用于模塊、標準絕緣材料樣品、硅凝膠、絕緣結構， 在0到100kV交（50Hz）、直流（純直流）電壓和0到50kV方波電壓等復雜工況下的擊穿強度測量和驗證。

4、測試原理

固體電介質擊穿有3種形式：電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿。

4.1電擊穿

電擊穿是因電場使電介質中積聚起足夠數量和能量的帶電質點而導致電介質失去絕緣性能。熱擊穿是因在電場作用下，電介質內部熱量積累、溫度過高而導致失去絕緣能力。電化學擊穿是在電場、溫度等因素作用下，電介質發生緩慢的化學變化，性能逐漸劣化，最終喪失絕緣能力。固體電介質的化學變化通常使其電導增加，這會使介質的溫度上升，因而電化學擊穿的最終形式是熱擊穿。溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小，對熱擊穿和電化學擊穿的影響大；電場局部不均勻性對熱擊穿的影響小，對其他兩種影響大。

4.2熱擊穿

當固體電介質承受電壓作用時，介質損耗是電介質發熱、溫度升高；而電介質的電阻具有負溫度系數，所以電流進一步增大，損耗發熱也隨之增加。電介質的熱擊穿是由電介質內部的熱不平衡過程造成的。如果發熱量大于散熱量，電介質溫度就會不斷上升，形成惡性循環，引起電介質分解、炭化等，電氣強度下降，最終導致擊穿。

熱擊穿的特點是：擊穿電壓隨溫度的升高而下降，擊穿電壓與散熱條件有關，如電介質厚度大，則散熱困難，因此擊穿電壓并不隨電介質厚度成正比增加；當外施電壓頻率增高時，擊穿電壓將下降。

4.3電化學擊穿

固體電介質受到電、熱、化學和機械力的長期作用時，其物理和化學性能會發生不可逆的老化，擊穿電壓逐漸下降，長時間擊穿電壓常常只有短時擊穿電壓的幾分之一，這種絕緣擊穿成為電化學擊穿。當加在某yi絕緣介質上的電壓高于過一定程度（擊穿電壓）后，這時絕緣介質會發生突崩潰而使其電阻迅速下降，繼而使得一部分絕緣介質變為導體。在有效的擊穿電壓下，電擊穿現象可以發生在固體、流體、氣體或者真空等不同的介質中。

4.4電樹枝（預擊穿）

在電氣工程中，樹化是固體絕緣中的一種電氣預擊穿現象。這是由于局部放電而造成的破壞性過程，并通過受應力的介電絕緣層，在類似于樹枝的路徑中進行。固體高壓電纜絕緣的樹化是地下電力電纜中常見的擊穿機制和電氣故障來源。當干介電材料在很長一段時間內受到高且發散的電場應力時，首先發生并傳播電樹。觀察到電樹化起源于雜質、氣孔、機械缺陷或導電突起在電介質的小區域內引起過度電場應力的點。這可以使體電介質內的空隙內的氣體電離，從而在空隙的壁之間產生小的放電。雜質或缺陷甚至可能導致固體電介質本身的部分擊穿。這些局部放電 (PD) 產生的紫外線和臭氧隨后與附近的電介質發生反應，分解并進一步降低其絕緣能力。隨著電介質的降解，氣體通常會釋放出來，從而產生新的空隙和裂縫。這些缺陷進一步削弱了材料的介電強度，增強了電應力，加速了 PD 過程。

5、配置表：