陶瓷耐电压击穿及破穿强度试验设备

ZJC-50KV陶瓷耐电压击穿及破穿强度试验设备

一、产品概述：

电压击穿试验仪采用触摸屏或计算机控制，是通过给材料持续施加电压测试固体绝缘材料的介电强度、击穿强度、电气强度、耐压强度、击穿电压、试验电流、击穿电流的材料耐高压绝缘性能的试验设备，也可在不同温度不同环境下测试。可实时查看试验曲线，试验后生成各种文档保存或打印试验报告。ZJC系列机型是新升级的落地式机型，占地空间小，外表美观。北京航天纵横检测仪器试验空间采用全封闭并有多项安全保护措施，已达到零安全隐患。是替代进口设备的产品。产地北京房山。

二、测试标准：

GB/T 1408.1-2016绝缘材料电气强度试验方法 第1部分：工频下试验；

GB/T 1408.2-2016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；

ASTM D149固体绝缘材料介电击穿电压和介电强度的试验方法；

GB/T 1695-2005硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压的测定方法；

GB/T 3333-1999电缆纸工频击穿电压试验方法；

GB/T 8815-2008 电线电缆用软聚氯乙烯塑料标准；

GBT 12656-1990电容器纸工频击穿电压测定法；

HG/T 3330-2012绝缘漆漆膜击穿强度测定法；

三、技术参数：

四、试验方式：

1、绝缘试样高低温空气中击穿、耐压试验或阶梯试验；

2、绝缘试样高低温浸油中击穿、耐压试验或阶梯试验；

3、绝缘试样空气中击穿、耐压试验或阶梯试验；

4、绝缘试样浸油中击穿、耐压试验或阶梯试验；

五、试验软件：

1、独立的控制系统，模块式结构方便于售后维护，外观美观大气，整个实验过程中无噪音，电级自动对中定位，操作方便，安全系数大，精度高。

2、由北京航天纵横检测仪器设备本身触摸屏及控制面板进行操作控制，如不需要进行曲线分析，可不配备计算机。

3、如需进行曲线分析，可配备计算机，北京航天纵横检测仪器只进行数据及曲线记录功能，不进行设备控制，避免了试验人员在计算机和设备间交替操作，更人性化。

4、设备具有试验参数记忆功能，相同试验条件不需要每次试验都进行设置，且断电仍会记忆最后一次试验设置参数。

5、试验界面简单明了，且配有示意曲线说明，参数不同，曲线走势不同，方便理解。

6、控制面板简洁，功能标注明确，操作简单。

7、可记录并同时显示10次试验记录，方便试验数据的对比分析。且可以随时舍弃不理想的任意一组数据。

8、增加了U盘下载功能，可以将北京航天纵横检测仪器设备中的试验记录直接下载到U盘中。

9、如配备计算机，可生成详细的试验报告单，包括每一组具体信息，多组综合信息，及曲线。

10、设备试验界面采用仪表盘及数字同时且实时显示的方式，更方便试验过程的观看。

11、设备具有安全警告提示，在未关闭试验箱门时试验无法开始，且会弹出警告，在满度（即：高压变压器无输出）时会弹出警告，且试验过程中如果开门，北京航天纵横检测仪器试验会自动结束。

12、采用蓝牙数据传输，解决由于有隔离墙阻挡穿墙过线的麻烦和远距离操作安全可靠；

13、设备配有三色报警灯，绿灯亮时表示箱门关闭良好可以开始试验，黄灯亮时表示试验箱门打开，此时可进行试样更换。红灯亮时表示高压大于0.5KV，此时不要开箱门。直流试验结束放电过程警报灯会闪烁且报警。（总结：绿灯箱门关闭良好，黄灯开门小心操作，红灯有高压）

六、仪器组成：

七、仪器优势：

八、常规型号：（可定做更高或更低电压型号）

ZJC-20kV丨ZJC-20E （2万伏）

ZJC-50kV丨ZJC-50E （5万伏）

ZJC-100kV丨ZJC-100E（10万伏）

ZJC-150kV丨ZJC-150E（15万伏）

九、主要配置：

1、高压变压器/1台【设备的主要配件，交直流的升压】；

2、调压器/1台【调整电压的稳定性，连续性】；

3、控制系统/1套【试验软件】；

4、电压采集装置/1套【采集试验产生的电压】；

5、电流采集装置/1套【采集试样产生的电流】；

6、自动放电装置/1套【直流试验结束后自动放电】；

7、放电报警器/1个【放电后报警表示放电完毕】；

8、A/D转换器/1个【传递信号的电子元件】；

9、排风装置/1套(【排出试验产生的气味】；

10、照明装置/1套【在封闭的试验空间照明功能。北京航天纵横检测仪器观察试验动态】；

11、清华同方商用台式电脑【超扬A3500(G5905 8G 1T 五年质保 内置WIFI )21.5显示器 1套 通过计算机控制仪器进行试验】；

12、惠普1112喷墨打印机/1台惠普1112喷墨打印机【打印试验数据】；

13、加厚油槽/1只【试验时将油和试样放在里边进行试验】；

14、φ25mm电极/2个【国标标准电极】；

15、Φ75mm电极/1个【国标标准电极】；

16、环氧板全封闭电极支架/1套【北京航天纵横检测仪器材质：3240*环氧板，绝缘材料规格φ140*10140*60*10螺杆Φ15*80螺杆φ15*118)支架由以下组成】；

17、镊子夹试样1个【长约14CM不锈钢镊子】；

18、钢盘，在油中试验结束后接试样/1个【长约40cm宽约30cm长方形不锈钢盘，在油中试验结束后接试样】；

19、放电棒（备用）/1根【北京航天纵横检测仪器自动放电装置出现故障，可手动放电】；

十、测试原理：

1、本仪器由控制部分和高压试验部分组成。由计算机或触摸屏控制整个仪器运行。

2、在触摸屏或计算机上设置界面设置好升压方式、试验电压值、耐压时间值，升压速度确定后回到主界面，启动运行后，北京航天纵横检测仪器按预先设定的升压方式和升压速度控制步进电机，从而带动调压器升高试验电压，并同步测量试验电压，由计算机或触摸屏显示电压值，并描绘出实时曲线。变压器高压端串联一个保护电阻接到电极系统的上电极，施加到试样上。

3、当试验电压达到预设值，保持耐压时间（升压方式为恒定耐压）过后，试样还未击穿，系统自动降压回零跳闸；若在升压过程中试样击穿，过流继电器将迅速切断电路自动降压回零，北京航天纵横检测仪器触摸屏或计算机界面将保持最高击穿试验电压值显示。

十一、试验方法：

1、两种试验方式介绍：

试验方式的选择在系统设置中进行。需要注意的是交流试验时，需要插入硅堆短路杆。直流试验时需要将硅堆短路杆拔出，以免影响实验系数，并且直流试验结束必须进行放电操作，以免残留余电对实验人员造成危险，放电过程如放电棒来回摆动，放电过程中警报灯闪烁，蜂鸣器报警，北京航天纵横检测仪器需等待蜂鸣器停止报警，警报灯不再闪烁，方可打开试验箱门。

2、三种试验方法介绍：

连续升压：连续升压又分为快速升压和慢速升压两种，其中快速升压为试样电压从零开始以选择的升压速率匀速升压，直到试样击穿为止，击穿电压为击穿瞬间的电压值。慢速升压为试样电压从零升压到达初始电压，到达初始电压后以选定的升压速率升压直到试样击穿，击穿电压为击穿瞬间的电压值。

逐级升压：试样电压从零快速升压到达初始电压，到达初始电压后以梯度保持时间为时间长度，稳定电压，梯度时间结束后继续以选定的升压速率升压，达到下一个梯度电压值再稳定电压，如此过程直到试样击穿。对于击穿电压的确定分为两种情况，可在试样设置中选择采样方式。

瞬时升压：试样电压直接到达初始电压，保持该电压设定时间直到试样击穿，北京航天纵横检测仪器击穿电压为击穿瞬间的电压值。

十二、操作步骤：

1、准备25#变压器油,倒入油箱漫过上电极20～30mm。

2、打开试验机右侧的总电源开关。

3、如果选配计算机请双击进入试验操作界面。

4、电压击穿试验屏幕部分操作步骤

该设备共有两种试验方式，交流试验和直流试验，北京航天纵横检测仪器每种试验方式均有三种试验方法，连续升压、阶梯升压和瞬时升压，可根据实际试验需要进行选择。

十三、测试意义：

1、电绝缘材料的绝缘强度是决定材料可以在何种条件下使用的关键性能。在很多情况下，材料的绝缘强度是所使用装置设计的决定性因素。

2、本仪器中介绍的测试，将用于提供部分所需的信息，以判断材料在一定应用条件下的适用性；当然也能用于检测由于流程的变化，老化的程度，或是其他制造或环境条件而造成的变化或是与正常特征的偏差。北京航天纵横检测仪器该测试方法可以有效地应用于流程控制，验证或研究测试。

3、本测试方法所获得的结果，很少能直接用于实际使用材料介电性能的判断。在大多数情况下，还需要对其他功能测试和/或对其他材料测试所获得的结果进行比较，以估计出它们对特定材料的影响，才能进行评价。

4、在三种电压使用方法中。方法A，快速测试；方法B，逐步测试；方法C，慢速测试。方法A常用于质量控制测试。较费时的方法B和C通常给出较低的结果，但在对不同材料进行相互比较时，它们所给出的结果更有说服力。北京航天纵横检测仪器如果可以安装电动电压控制器，那么慢速测试法将比逐步测试法更简单，也更常用。方法B和C所获得的结果可以相互比较。

5、试样的状态

a)试样的厚度和均匀性，是否存在机械应力；

b)试样预处理，特别是干燥和浸渍过程；

c)是否存在孔隙、水分或其他杂质。

6、试验条件

a)施加电压的频率、被形和升压速度或加压时间；

b)环境温度、气压和湿度；

c)电极形状、电植尺寸及其导热系数；

d)周围媒质的电、热特性。

十四、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。北京航天纵横检测仪器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，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。

十五、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，运输和安装过程中请注意。

3、本仪器建议一次吊装到位，北京航天纵横检测仪器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，北京航天纵横检测仪器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，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，北京航天纵横检测仪器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，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。

十六、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。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北京航天纵横检测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：仪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：ZJC-50kV型不低于3kVA

十七、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。

十八、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、仪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。

二十四、使用前须知；

本仪器为高压试验设备，使用前请仔细阅读如下内容

1、仪器安装时，要具备独立的接地线（接地电阻小于4欧姆）

2、使用前。操作者要仔细阅读北京航天纵横检测仪器使用说明书。掌握具体的操作方法和步骤；

3、仪器不可以在含有腐蚀性气体和含有颗粒杂质的环境下使用；

4、每次更换试样或接触高压电极前。北京航天纵横检测仪器必须进行放电（直流测试状态），且放电时间不小于5秒；

5、试样被击穿瞬间，会有火花产生并伴有声响，这属于正常现象；

6、每次进行试验前。必须检查北京航天纵横检测仪器接地线是否接触良好。

二十五、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、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北京航天纵横检测仪器设备为您完成测试，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，试验北京航天纵横检测仪器设备的选型，试验附件的选购有更多的参照。

二十六、售后服务：

1、安装调试：协助北京航天纵横检测仪器试验机的安装，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：北京航天纵横检测仪器终生免费提供新版本控制软件。

5、保修：

5.1、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，北京航天纵横检测仪器会在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、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北京航天纵横检测仪器保修范围内。

三十、ZJC-50KV陶瓷耐电压击穿及破穿强度试验设备接地系统要求：

1、挖一0.5米深、3米宽、3米长的坑。

2、将2.5米长的3根角钢用大铁锤砸入地下，3根角钢成一直线或是成一个等边三角形，北京航天纵横检测仪器每两根角钢间相距2.5米。

3、在离地面0.5米深的地方将砸入地下的3根角钢焊接在一起。

4、用10mm2以上的多股铜线或金属排（建议用镀锌钢排或铜排）将接地系统引入实验室。

5、焊接好之后用泥土将0.5米深的坑填满。

6、若要使接地系统更加良好，可将砸入地下的角钢之间用木碳和工业盐填充。

7、用接地电阻测量仪定期地测量接地电阻值，确保在1Ω以下。

8、接地系统必须使用3根或3根以上的镀锌角钢砸入地下，角钢布置成一个方阵，北京航天纵横检测仪器建造于潮湿的地方。

三十一、测试和测试样状况的影响因素：

1、电极——通常，随着电极区域的增加，击穿电压会降低，这种影响对于薄试样来说更为明显。电极的几何形状也会影响测试的结果。制作电极的材料也会对测试结果产生影响，这是因为电极材料的热导性和功函会对热机制和发电机制产生影响。北京航天纵横检测仪器通常来说，由于缺乏相关的实验数据，所以很难确定电极材料的影响。

2、试样厚度——固体工业绝缘材料的绝缘强度主要取决于试样的厚度。经验显示，对于固体和半固体材料来说，绝缘强度与以试样厚度为分母的分数成反比，更多的证据显示，对于相对均匀的固体来说，绝缘强度与厚度的平方根互为倒数。如果固体试样能熔化后倒入到固定电极之间并凝固下来，那么电极间距的影响将很难得到明确的定义。因为在这种情况下，可以随意固定电极间距，所以习惯在液体或可溶固体中进行绝缘强度测试，此时电极间具有标准的固定空间。因为绝缘强度取决于厚度，所以如果在报告绝缘强度数据时缺乏测试所用试样的起始厚度，那么这样的数据将毫无意义。

3、温度——试样和环境介质的温度将影响绝缘强度，虽然对于大多数材料来说，微小的环境温度变化对材料造成影响可以忽略不计。北京航天纵横检测仪器通常，绝缘强度随温度的升高而降低，但其强度的极限取决于被测材料。由于材料需要室温以外的条件下发挥作用，所以有必要在比期望操作温度更大的范围里，对绝缘强度与温度的关系进行确定。

4、时间——电压应用的速率也会影响测试结果。通常，击穿电压随电压应用速率的增加而提高。这是预料之中的，因为热击穿机制有赖于时间，而放电机制也有赖于时间，虽然在一些情况下，后一种机制通过产生局部电场高临界强度造成快速失效。

5、 波形——通常，应用电压的波形也会影响绝缘强度。在本测试方法的限制说明中，波形的影响是不显著的。

6、频率——对于本测试法，在工业用电频率范围内，频率的变化对绝缘强度的影响将不是那么显著。但是，不能从本测试法所得结果中推断出其他非工业用电频率（50到60HHz）对绝缘强度的影响。

7、 环境介质——通常测试具有高击穿电压的固体绝缘材料，是将试样浸入到液体介质中，例如变压器油，硅油，或是氟利昂中，北京航天纵横检测仪器以减小击穿前表面放电的影响。

8、相对湿度——相对湿度影响绝缘强度是因为测试材料吸收的水分或表面吸附的水分将影响介质损耗和表面电导率。因此，它的重要性很大程度上有赖于测试材料的性质。但是，即使材料只吸收了一点甚至没有吸收水分，仍会受到影响，因为在有水的情况下，将大大提高放电的化学效应。除此之外，还应调查暴露在电场强度中的影响，通常通过标准的调节流程来控制或限制相对湿度的影响。