絕緣電氣強度擊穿試驗儀

 絕緣電氣強度擊穿試驗儀試驗軟件簡介：

此設備軟件外觀由專業的美工設計：

 人員管理：可添加多人同時使用此軟件 不同人員設定不同密碼 交叉使用互不干擾 （如一人使用可刪除設定密碼  直接進入軟件）

參數管理：

高壓保護可選、

耐壓時間可選、

梯度步進可選 、

漏電流和過壓可選、

靈敏的漏電壓可選、

漏電流可選 、

升壓速度可自由設定（0-50kv 無極自由）

試驗結果可選

異地操作選定 、

人機分離選定等等

結果調?。?/span>

試驗結果保存調取 、

人員選定調取、

試驗結果可根據客戶要求操作整理 、

支持5次以上彩線對比、

自動整取添加試驗數據。

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、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。

3、接地要求： 儀器需要單獨接地，接地附合國家標準要求，金屬棒深埋地下至少要1.5米以下。

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。

絕緣電氣強度擊穿試驗儀技術指標：

01、輸入電壓： 交流 220 V

02、輸出電壓： 交流 0--50 KV ;直流 0—50 KV

03、電器容量： 5KVA

04、高壓分級： 0-50KV，

05、升壓速率：0.1-5.0kv（自由填寫）

        （備注：滿足標準要求并可以根據用戶需求設定不同的升壓速率）

06、試驗方式：

           直流試驗：1、勻速升壓  2、梯度升壓 3、耐壓試驗

電壓擊穿試驗儀由四部分組成，即高壓試驗變壓器，自動升壓裝置，電壓電流采集裝置，計算機及測控軟件四部分組成，下面就這四個部分分別說明原理及使用情況。
　　
　　☆1、高壓試驗變壓器的原理高壓試驗變壓器的內部結構為三個繞組組成，一個輸入繞組，一個儀表端輸出繞組和一個高壓輸出繞組，三個繞組電壓通過互感方式傳遞，輸入繞組的電壓范圍為0-200V，輸出繞組的電壓范圍為0-100KV（交流電壓，直流電壓為輸出的交流電壓*1.414），儀表端的輸出電壓為0-100V。此繞組一般為外接測量電壓使用。擊穿試驗或者耐壓試驗中，通過自動調壓器供給高壓變壓器輸入繞組一個從低到高的電壓時，高壓繞組和儀表端繞組就會根據匝數比輸出一個試驗電壓和一個測量電壓，此時通過高壓發生器輸出的電壓通過高壓導線連接的黃銅電極施加到材料表面，在材料表面的另外一側的黃銅電極通過高壓導線回流到高壓試驗變壓器的零端子，從而形成一個閉合回路，當試樣沒有被擊穿時候，整個回路成高阻開路狀態，當材料由于耐受電壓不夠造成擊穿時候，會在材料表面形成微小擊穿孔洞，高壓電極和地電極間形成穩定擊穿電流，計算機通過判別電流值和擊穿后的試驗電壓拐點來判定材料是否被擊穿。
　　
　　電壓采集是通過高壓變壓器的儀表輸出端的輸出電壓經過傳感電路送至計算機軟件，電流測量方式是通過電流傳感器直接測量高壓回路的電流值來得到準確數據。
　　
　　☆2：自動升壓裝置：自動升壓裝置是在自耦調壓器的基礎上，加上伺服電機及驅動器，通過計算機發出升壓速率指令，讓伺服電機帶動自耦變壓器轉動，從而產生一個0-200V的電壓給高壓變壓器的輸入端。
　　
　　☆3：電壓電流采集裝置：
　　
　　本廠生產的電壓電流采集卡可以同時采集從變壓器儀表端采集下來的電壓值和從高壓回路當中采集下來的電流值，并通過232通訊的方式傳送給計算機軟件。
　　
　　☆4：計算機內部有數據采集系統（軟件），工作時以很高的頻率采集電壓值，電流值，時間值，和升壓速率值，
　　
　　并隨時根據擊穿電流的變化和電壓的變化來判斷試樣是否被擊穿。
　　
　　☆5：計算機軟件會把這些數據采集及動作控制*自動化，外接的打印機會根據軟件設置參數和實際測量數據打印出一份完整試驗過程的報告單。
　　
　　☆6：交流變直流的原理在高壓變壓器高壓輸出繞組側，有一個全波整流的高壓硅堆，在高壓發生器的頂端頭部有個黃銅的短路桿，可拔出取下，當短路桿不拔出時，高壓硅堆輸出被短接，此時輸出的是交流電壓，當短路桿被拔出時，交流輸出電壓進入高壓硅堆整流后輸出。
　　
　　☆7：高壓儀表端的作用：高壓儀表端的作用是方便二次儀表的采集，由于二次儀表的耐壓等級都不夠在直接高壓回路上檢測，所以高壓發生器本身自帶的儀表端就是方便測量而設置的，由于儀表端繞組和高壓繞組都是硬性匝數比，所以按比例測量的精度和直接在高壓線上采集的精度是一樣的。
　　
　　☆8：能不能做額定電壓下的輸出電流試驗例如想輸出一個300MA的10萬伏的電壓，那么需要高壓發生器的容量為10KVA，在此容量下，加載一個大功率限流電阻，高壓發生器可以連續耐受1.5小時。
　　
　　☆9：直流輸出電流和交流輸出電流是否一樣由于高壓繞組只有一個，直流是通過內置的高壓硅堆整流而得到所以，直流試驗的電流輸出值和交流試驗的輸出值是一樣的。
　　
　　本技術答疑適用于本公司生產的1萬伏，2萬伏，3萬伏，5萬伏，10萬伏，15萬伏，20萬伏等系列電壓擊穿試驗儀

簡單的說電壓擊穿試驗儀的工作原理

通過計算機發送試驗信號給升壓裝置

升壓裝置會通過調節輸出電壓給高壓發生器

高壓試驗變壓器放大調壓器輸入信號將輸出高電壓施加在被測式樣知道擊穿為止 （整個試驗過程會有紅色曲線顯示 電壓和電流 雙向顯示）

當式樣被擊穿電壓和電流都會瞬間降低 這時的中央控制系統瞬間切斷電壓記錄擊穿值并且反映給電腦 在電腦 繪制整體數據記錄打印 并儲存報告！

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。

電壓擊穿？

電子器件都有能承受的耐壓值，超過該允許值，器件存在失效風險。主動元件和被動元件失效的表現形式稍有差別，但也都有電壓允許上限。晶體管元件都有耐壓值，超過耐壓值會對元件有損傷，比如超過二極管、電容等，電壓超過元件的耐壓值會導致它們擊穿，如果能量很大會導致熱擊穿，元件會報廢。

介電擊穿？

是指在兩個導電板之間為了某些目的添加的不導電的物質，由于電壓太高，這種物質被破毀，失去不導電的功能，變成了導體。這個現象就是介電擊穿。 

簡單常見的介質是空氣，如果電壓大了，空氣就會電離。

絕緣強度？

絕緣本身耐受電壓的能力。作用在絕緣上的電壓超過某臨界值時，絕緣將損壞而失去絕緣作用。

通常，電力設備的絕緣強度用擊穿電壓表示；而絕緣材料的絕緣強度則用平均擊穿電場強度，簡稱擊穿場強來表示。擊穿場強是指在規定的試驗條件下，發生擊穿的電壓除以施加電壓的兩電極之間的距離。絕緣強度通常以試驗來確定。絕緣強度隨絕緣的種類不同而有本質上的差別。

內絕緣？

電力設備內部的絕緣。包括固體介質、液體介質或氣體介質的絕緣以及由不同介質構成的組合絕緣。外部大氣條件對內絕緣基本沒有影響。但材料的老化、高溫、連續加熱以及受潮等因素對內絕緣的絕緣強度有不利的影響。內絕緣若發生擊穿，一般說來，它的絕緣強度是不能自行恢復的。

外絕緣？

在直接與大氣相接觸的條件下工作的電工設備的各種不同形式的絕緣。包括空氣間隙和電力設備固體絕緣的外露表面。外絕緣在放電停止后，其絕緣強度通常能迅速地*恢復并與重復放電的次數無關。外絕緣的絕緣強度與外部大氣條件密切相關。  絕緣強度

在固體絕緣和空氣的交界面上的沿面放電發展成貫穿性的空氣擊穿稱閃絡。在一定的試驗條件下，使外絕緣表面剛好發生閃絡所需的電壓值稱臨界閃絡強度。

伏秒特性是指在沖擊電壓波形一定的前提下，絕緣的沖擊放電電壓與相應的放電時間的關系曲線。它由試驗確定。工程中用以表示絕緣在沖擊電壓作用下的擊穿特性。

外絕緣的絕緣強度和外部大氣條件密切相關，受大氣溫度、壓力、濕度等氣象條件和臟污狀況等多種因素的影響。電工委員會規定標準大氣狀態為:氣壓1013毫巴（1巴＝105帕）,溫度20℃，濕度11克/米3,并規定了大氣狀態不同時外絕緣放電電壓相互間的換算方法。非標準大氣狀態下的實測電壓值，應換算到標準大氣狀態下的電壓值；反之，應用標準大氣狀態下的電壓值時，應換算到試驗或運行中大氣狀態下的電壓值。

臨界閃絡強度？

在固體絕緣和空氣的交界面上的沿面放電發展成貫穿性的空氣擊穿稱閃絡。在一定的試驗條件下，使外絕緣表面剛好發生閃絡所需的電壓值稱臨界閃絡強度。有時閃絡強度用平均閃絡場強來表示。它是指在規定的試驗條件下，用發生閃絡的電壓除以沿兩種介質交界面的泄漏距離或兩電極間的垂直距離所得的商。試驗條件分為干燥狀態、淋雨狀態和臟污狀態等幾類。在這幾種狀態下得到的臨界閃絡強度分別簡稱為干閃強度、濕閃強度和污閃強度。由于介質分界面上的電壓分布不均勻，沿面閃絡電壓比氣體或固體單獨存在時的擊穿電壓都低。淋雨狀態比干燥狀態時的閃絡電壓低，在潮濕臟污的條件下沿面閃絡電壓會更明顯降低。

伏秒特性？

電工設備絕緣除承受長期工作電壓的作用外，還承受暫態過電壓的作用。過電壓可分為兩大類。一類是由于設備遭受雷擊造成的或在設備附近發生雷擊而感應產生的過電壓；另一類是由于電力系統中的操作或發生事故或發生諧振而引起的過電壓。過電壓的作用時間很短，但過電壓的數值卻大大超過正常工作電壓。

放電的發展需一定時間，在持續電壓作用下，放電時延對放電電壓沒有影響；但對于作用時間很短的沖擊電壓，放電時延的影響則不能忽略。工程中用伏秒特性來表示絕緣在沖擊電壓作用下的擊穿特性。伏秒特性是指在沖擊電壓波形一定的前提下，絕緣的沖擊放電電壓與相應的放電時間的關系曲線。

伏秒特性由試驗確定，其方法為：保持沖擊電壓波形不變，逐級升高電壓。電壓較低時，擊穿發生在波尾；電壓甚高時,放電時間減至很小,擊穿可發生在波頭。在波尾擊穿時，以沖擊電壓的幅值作為縱坐標，放電時間作為橫坐標。在波頭擊穿時,還以放電時間為橫坐標,但以擊穿時的電壓為縱坐標。在電壓較高時完成放電所需時間較短，在電壓較低時完成放電所需時間較長。

電氣強度？

電氣強度測試又稱耐壓測試。簡單點說，任何電氣設備都有一個絕緣等級，不同額定電壓的絕緣等級不一樣。當超過一定電壓等級后，設備的絕緣就會被擊穿。電氣強度測試就是看在給被測設備加一定的高電壓（可以參考IEC標準或者國標），看是否會導致擊穿。如果不擊穿，則通過，擊穿則說明不合格。 

一般在設備出廠前做這個試驗，在現場可能僅僅是搖絕緣就可以了。另外，該試驗是破壞性試驗，一旦擊穿，不可修復。 

電氣強度測試又稱耐壓測試，是圍繞絕緣材料被擊穿后呈現出導體特性的特點,考察相關電參數的變化特征,以此判定絕緣材料是否被擊穿。

內涵及測試工具？

工頻交流電壓作用下的氣體介質擊穿。在均勻電場(見不均勻電場)的間隙中，工頻擊穿電壓和直流擊穿電壓相等。在極不均勻電場的間隙中（如棒－板間隙），擊穿總是發生在棒電極處于正極性的狀態，因而交流擊穿電壓幅值與正極性棒對負極性板間隙的直流擊穿電壓相近。棒－板空氣間隙的交流平均擊穿場強為Eа≈4.8kV/cm，與上述E+很接近。為提供高電壓輸電線或變電所空氣間隙距離的設計依據，近年來很多人研究長空氣間隙的工頻擊穿電壓(見長間隙擊穿)。圖2為1～ 10m間隙距離的擊穿電壓曲線。圖中,曲線1、2是棒-棒電極間隙，上棒電極均為5m，下棒電極分別為6m及3m，兩者的擊穿電壓稍有差異。這是因為曲線2的下棒電極短，大地的影響大。曲線3是棒-地間隙的擊穿電壓,它比棒-棒間隙的數值低許多,并且有“飽和”的趨勢。這些試驗是在室內進行的，后來由戶外試驗說明，并未出現“飽和”現象。“飽和”現象是由于試驗室墻的影響引起的。進行長間隙的試驗需要很大的試驗室，投資很多。因此許多人在研究用理論模型計算或試驗模擬來代替實際尺寸的試驗。

固體電介質擊穿？

導致擊穿的低臨界電壓稱為擊穿電壓.均勻電場中,擊穿電壓與介質厚度之比稱為擊穿電場強度（簡稱擊穿場強,又稱介電強度）.它反映固體電介質自身的耐電強度.不均勻電場中,擊穿電壓與擊穿處介質厚度之比稱為平均擊穿場強,它低于均勻電場中固體介質的介電強度.固體介質擊穿后,由于有巨大電流通過,介質中會出現熔化或燒焦的通道,或出現裂紋.脆性介質擊穿時,常發生材料的碎裂,可據此破碎非金屬礦石. 

固體電介質擊穿有3種形式 :電擊穿,熱擊穿和電化學擊穿.

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,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.

液體電介質擊穿？

純凈液體電介質與含雜質的工程液體電介質的擊穿機理不同.對前者主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論,對后者有氣體橋擊穿理論.沿液體和固體電介質分界面的放電現象稱為液體電介質中的沿面放電.這種放電不僅使液體變質,而且放電產生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使固體介質內產生氣泡.經多次作用會使固體介質出現分層,開裂現象,放電有可能在固體介質內發展,絕緣結構的擊穿電壓因此下降.脈沖電壓下液體電介質擊穿時,常出現強力氣體沖擊波（即電水錘）,可用于水下探礦,橋墩探傷及人體內臟結石的體外破碎.

氣體電介質擊穿？

在電場作用下氣體分子發生碰撞電離而導致電極間的貫穿性放電.其影響因素很多,主要有作用電壓,電板形狀,氣體的性質及狀態等.氣體介質擊穿常見的有直流電壓擊穿,工頻電壓擊穿,高氣壓電擊穿,沖擊電壓擊穿,高真空電擊穿,負電性氣體擊穿等.空氣是很好的氣體絕緣材料,電離場強和擊穿場強高,擊穿后能迅速恢復絕緣性能,且不燃,不爆,不老化,無腐蝕性,因而得到廣泛應用.為提供高電壓輸電線或變電所的空氣間隙距離的設計依據（高壓輸電線應離地面多高等）,需進行長空氣間隙的工頻擊穿試驗.

發展趨勢？

絕緣耐壓試驗分為直流耐壓試驗和交流耐壓試驗兩種。過去在進行電纜耐壓試驗時都采用直流耐壓試驗。經研究和實踐表明：直流耐壓試驗對橡塑絕緣是無效的且具有危害性。我國在九十年研究和實踐交流耐壓試驗技術。經過20多年的研究和實踐，世界各國紛紛采用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。國內外有關標準機構也對于高壓電纜的試驗方法作出了更改和修訂。1997年CIGRI大電網工作會議對目前采用的直流耐壓試驗方法提出疑議，并推薦使用工頻及近似工頻（30-300HZ）的交流試驗方法，在*范圍內推廣應用。我國的華北電力集團，廣東，江蘇，浙江，福建，安徽等電網已先后頒發《試驗規程》，強制規定用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。在我國電網相對發達的省份，交流耐壓試驗已經成為強制性標準。其它地區的試驗規程也在起草和醞釀中。交流耐壓試驗取代傳統直流耐壓試驗已是大勢所趨。