陶瓷交直流電壓擊穿試驗儀

陶瓷交直流電壓擊穿試驗儀

產(chǎn)品詳情

Product details

機臺型號：BDJC-50KV型 絕緣材料電壓擊穿試驗儀

一、滿(mǎn)足標準：

BDJC-50KV 絕緣材料電壓擊穿試驗儀 適用于連續均勻升壓或逐級升壓的方式，對試樣施加交流/或直流，電壓直至擊穿，測量擊穿電壓值，計算試樣的擊穿強度；用迅速升壓的方法，將電壓升到規定值，保持一定的時(shí)間試樣不擊穿，定此時(shí)規定值為試樣的耐電壓值。滿(mǎn)足GB1408.1-2006絕緣材料電氣強度試驗方法，第1部分；工頻下試驗 第2部分：對應用直流電壓試驗的附加要求、GB/T1695-2005 硫化橡膠工頻擊穿電壓強度和耐電壓的測定方法、GB/T 3333-1999電纜紙工頻擊穿電壓試驗方法、HG/T 3330絕緣漆漆膜擊穿強度測定法、GB/T 12656-1990電容器紙工頻擊穿電壓測定法、GB/T1981及ASTM D149、ASTM D 3755標準要求設計制造。

二、適用材料：

主要適用于固體絕緣材料如：電線(xiàn)套管、樹(shù)脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料薄膜、陶瓷、玻璃、絕緣漆、硫化橡膠、電纜紙、絕緣漆漆膜、硬質(zhì)橡膠、紙板等絕緣介質(zhì)在空氣或液體介質(zhì)中，測量工頻（4862Hz）或對應直流電壓下?lián)舸姸群湍碗妷簳r(shí)間。

陶瓷交直流電壓擊穿試驗儀

三、基本功能：

可以根據自己的需要進(jìn)行升壓速率調節，使升壓速率真正做到勻速、準確，并能夠準確測出漏電電流的數據?？蓪?shí)時(shí)繪制試驗曲線(xiàn)，顯示試驗數據，判斷準確，并可保存，分析，打印試驗數據。并且能夠自動(dòng)判別試樣擊穿并采集擊穿電壓數據及泄露電流，同時(shí)能夠在擊穿的瞬間電壓迅速降低自動(dòng)歸零。軟件系統操作方便，性能穩定，安全可靠。由電腦控制，數據采集方式通過(guò)光電隔離，有效解決試驗過(guò)程中的抗干擾問(wèn)題，軟件操作使用方便，能夠實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)，同時(shí)升壓速率無(wú)級可調。

四、結構特點(diǎn)：

本產(chǎn)品采用直流伺服電機加載減速機構，保證了0新標準里面關(guān)于極慢速試驗和極快速試驗的0新要求，保證用戶(hù)可以自由選擇升壓速率。采用立式箱體結構，極大的節省試驗室內占地空間，地腳采用滑輪結構，方便移動(dòng)和擺放，避免同類(lèi)廠(chǎng)家生產(chǎn)的臥式設備，安放時(shí)需要另配安裝臺的情況，占地空間大，移動(dòng)不方便等缺點(diǎn)。

五、主要技術(shù)要求：

01、輸入電壓：交流 220 V

02、輸出電壓：交流/直流 0--50 KV ;

03、電器容量：2KAV 3KAV 5KAV 10KVA

04、高壓分級： 0-10KV 0--50KV 0--150KV

05、升壓速率：0.01-5.0kv（隨意）

06、試驗方式：交/直流試驗：1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗

07、試驗介質(zhì)：空氣

08、支持短時(shí)間內短路試驗要求。

10、電壓試驗精度： ≤ 1％。

11、試驗電壓連續可調： 0--100 KV。

12、電流可采集到m*并且實(shí)現 實(shí)時(shí)采集。

13、出具*計量單位校準證書(shū)或出具客戶(hù)計量單位的證書(shū)

14、電源：220v±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率

15、電流電壓穩定度：外界電壓波動(dòng)10% （可選配我司配到電壓保護器 額定波動(dòng)電壓30%）

16、升壓裝置：采用*無(wú)觸點(diǎn)原件勻速升壓淘汰前款機械調壓

17、耐壓時(shí)間：0-7H保持相對電壓（軟件設定）

18、擊穿試樣：試樣擊穿點(diǎn)大小可調一般為1-5mm左右

19、安裝靈敏度較高的過(guò)電流保護裝置保證試樣擊穿時(shí)在0.05S內切斷電源。

20、儀器配備*故障報警系統避免用戶(hù)操作故障儀器發(fā)生危險。

21、九級安全防護措施：

(1) 超壓保護

(2)試驗過(guò)流保護

(3)試驗短路保護

(4)安全門(mén)開(kāi)啟保護

(5)軟件誤操作保護

(6)零電壓復位保護

(7)試驗結束放電保護

(8)獨立保護接地

(9)試驗完成后電磁放電

六、試驗方式：

1、絕緣試樣空氣中擊穿、耐壓試驗或階梯試驗；

2、絕緣試樣浸油中擊穿、耐壓試驗或階梯試驗；

七、試驗軟件：

1、試驗軟件是我公司0新研發(fā)的功能強大、操作簡(jiǎn)單、顯示直觀(guān)的試驗軟件系統；

2、采用計算機控制通過(guò)人機對話(huà)方式，完成對絕緣介質(zhì)工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗；

3、本儀器在試驗過(guò)程中可對升壓擊穿過(guò)程繪制實(shí)時(shí)曲線(xiàn)，每次試驗的升壓曲線(xiàn)都由不同顏色構成，試驗結束后可迭加對比材料的試驗數據重復性；

4、可以隨時(shí)調取當前及歷史試驗數據進(jìn)行查看，編輯及修改參數；

5、試驗過(guò)程中可以隨時(shí)修改試驗條件及存儲路徑及自動(dòng)存儲試驗結果；

6、試驗過(guò)程中，可隨時(shí)通過(guò)軟件決定本次試驗是否有效，方便篩選試驗結果；

7、可設置操作口令，做到專(zhuān)機專(zhuān)人操作，避免無(wú)關(guān)人員誤操作；

8、試驗報告格式靈活可變，適用于不同用戶(hù)的不同需求；

9、可對一組試驗中曲線(xiàn)數據的有效與否進(jìn)行人為選定；

10、試驗結果數據可導入EXECL,WORD文檔編輯；

11、過(guò)電流保護裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時(shí)在0.1S內切斷電源；

12、儀器運行的持久性: 儀器可連續運行使用，不需為保護儀器而定期停機；

在工業(yè)頻率下固體電氣絕緣材料的擊穿電壓

和絕緣強度的標準測試方法1

本標準是以固定代號D149發(fā)布的。其后的數字表示原文本正式通過(guò)的年號；在有修訂的情況下，為上一次的修訂年號；圓括號中數字為上一次重新確認的年號。上標符號（ε）表示對上次修改或重新確定的版本有編輯上的修改。

七、本標準已經(jīng)批準被國防部機構采用。

1. 范圍

1.1 該試驗方法覆蓋了在工業(yè)頻率下，即所規定的特定條件下，測定固體絕緣材料絕緣強度的流程。2，3

1.2 除非另有說(shuō)明，否則本測試的規定頻率為60Hz。但是，該測試方法同樣可以應用于25到800Hz的條件下。如果頻率大于800Hz，那么將產(chǎn)生介質(zhì)加熱的問(wèn)題。

1.3 本測試方法將與其他ASTM標準或涉及該試驗方法的其他標準結合使用。本方法的參考文獻中將詳細說(shuō)明所使用的具體標準（參見(jiàn)5.5）。

1.4 本方法可以應用于各種溫度，以及適宜的氣相或液相環(huán)境介質(zhì)。

1.5 本方法不能用于測定在本測試條件下為液態(tài)的絕緣材料。

1.6 本方法不能用于測定本征絕緣強度，直流電絕緣強度，或是電應力條件下的熱失效（參考測試方法D3151）。

1.7 本測試方法zui常用于測定擊穿電壓與試樣厚度的關(guān)系（擊穿）。也能測定擊穿電壓與固體試樣表面情況以及氣相或液相環(huán)境介質(zhì)的關(guān)系（閃絡(luò )）。如果加上第12條的修改說(shuō)明，本測試方法還能用于驗證試驗。

1.8 本測試方法與電工協(xié)會(huì )（IEC)出版的243-1標準類(lèi)似。本方法中的所有流程包含在IEC 243-1標準中。本方法和IEC 243-1主要是在編輯上有所區別。

1.9 本標準并沒(méi)有*列舉所有的安全聲明，如果有必要，根據實(shí)際使用情況進(jìn)行斟酌。使用本規范前，使用者有責任制定符合安全和健康要求的條例和規范，并明確該規范的使用范圍。具體的危害將在第7部分中闡述。也可以參見(jiàn)6.4.1節。

2. 引用文件

2.1 ASTM標準：4

D374 固體電絕緣體厚度的測試方法（2013年取消）5

D618 試驗用調節塑料操作規程

D877 用圓盤(pán)電極測定電絕緣液體介電擊穿電壓的試驗方法

D1711 電絕緣相關(guān)術(shù)語(yǔ)

D2413 用液體介質(zhì)浸漬的絕緣紙和紙板的制備規程

D3151 在電氣應力下固體電氣絕緣材料的熱失效的測試方法（2007年取消）5

D3487 在電設備中使用的礦物絕緣油的標準規范

D5423 強制對流試驗爐中的電氣絕緣評估規范

2.2 IEC標準

出版物243-1 固體絕緣材料介電強度的試驗方法第1部分：在工業(yè)頻率下測試6

2.3 ANSI標準

C68.1 絕緣測試技術(shù)，IEEE標準號4 7

1 本試驗方法在A(yíng)STM委員會(huì )D09（電子和電氣絕緣材料）的管轄范圍內，D09.12分會(huì )（電學(xué)試驗）負直接責任。

本版本于2013年4月1日被批準，2013年4月出版。首版于1922年被批準。上一版為D149-09于2009年被批準。 DOI: 10.1520/D0149-09R13。

2 Bartnikas, R., 第3章, “高電壓測量,” 固體絕緣材料的電學(xué)性能,測量技術(shù), 第IIB卷, 工程電介質(zhì), R. Bartnikas, Editor, ASTM STP 926, ASTM, Philadelphia, 1987。

3 Nelson, J. K., 第5章, “固體的電介質(zhì)擊穿,” 固體絕緣材料的電學(xué)性能: 分子結構和電學(xué)行為, 第IIA??, 工程電介質(zhì), R. Bartnikas和R. M. Eichorn,Editors, ASTM STP 783, ASTM, Philadelphia, 1983。

4 對于參照的ASTM標準，請查看ASTM或ASTM客戶(hù)中心，郵件：service@astm.org。對于A(yíng)STM標準卷冊的信息，參看ASTM的標準文件摘錄頁(yè)。

5 該歷史標準的批準版本見(jiàn)

6 可從電工學(xué)協(xié)會(huì )（IEC）獲得，地址：3 rue de Varembé, Case postale 131, CH-1211, Geneva 20, Switzerland,

7可從美國國家標準協(xié)會(huì ) (ANSI)獲得，地址：25 W. 43rd St.,4th Floor, New York, NY 10036,

3. 術(shù)語(yǔ)

3.1 定義：

3.1.1 介質(zhì)擊穿電壓（電擊穿電壓），名詞：使得位于兩個(gè)電極之間的絕緣材料失去介電性能的電勢差（參見(jiàn)附錄X1）。

3.1.1.1 討論一介質(zhì)擊穿電壓有時(shí)也簡(jiǎn)稱(chēng)“擊穿電壓”。

3.1.2 介電失效（在測試中），名詞：指在測試限制的電場(chǎng)條件下，能夠持久由介電電導率上升所證明的情況。

3.1.3 絕緣強度，名詞：指在測試的特定條件下，使得絕緣材料介電失效時(shí)的電壓梯度。

3.1.4 電氣強度，名詞：參見(jiàn)絕緣強度。

3.1.4.1 討論一在上，“電氣強度”更常用些。

3.1.5 閃絡(luò )，名詞：指發(fā)生在絕緣體或絕緣體周?chē)橘|(zhì)的破壞性電火花，不一定對絕緣體產(chǎn)生*損害。

3.1.6 其他與固體絕緣體材料相關(guān)術(shù)語(yǔ)的定義，參見(jiàn)術(shù)語(yǔ)D1711。

4. 測試方法概要

4.1 在工業(yè)電頻率條件下（如無(wú)特殊說(shuō)明，則為60Hz），對測試樣品采用不同的電壓。以使用電壓所描述三種方法中的一種，將電壓從0或從低于擊穿電壓的恰當電壓開(kāi)始，升高到測試樣品發(fā)生介電失效為止。

4.2 大多數情況下，在測試樣品的兩邊安裝簡(jiǎn)單的測試電極，以進(jìn)行電壓測試。測試樣品可以是模制的，也可以是鑄造的，或是從扁平薄板或厚板上切割下來(lái)的。也可以使用其他的電極或樣品結構以適應樣品材料的幾何形狀，或是模擬正在被評估材料的特定用途。

5. 意義和使用

5.1 電絕緣??料的絕緣強度是決定材料可以在何種條件下使用的關(guān)鍵性能。在很多情況下，材料的絕緣強度是所使用裝置設計的決定性因素。

5.2 本方法中介紹的測試，將用于提供部分所需的信息，以判斷材料在一定應用條件下的適用性；當然也能用于檢測由于流程的變化，老化的程度，或是其他制造或環(huán)境條件而造成的變化或是與正常特征的偏差。該測試方法可以有效地應用于流程控制，驗證或研究測試。

5.3 本測試方法所獲得的結果，很少能直接用于實(shí)際使用材料介電性能的判斷。在大多數情況下，還需要對其他功能測試和/或對其他材料測試所獲得的結果進(jìn)行比較，以估計出它們對特定材料的影響，才能進(jìn)行評價(jià)。

5.4 在第12章中將具體說(shuō)明三種電壓使用方法。方法A，快速測試；方法B，逐步測試；方法C，慢速測試。方法A常用于質(zhì)量控制測試。較費時(shí)的方法B和C通常給出較低的結果，但在對不同材料進(jìn)行相互比較時(shí)，它們所給出的結果更有說(shuō)服力。如果可以安裝電動(dòng)電壓控制器，那么慢速測試法將比逐步測試法更簡(jiǎn)單，也更常用。方法B和C所獲得的結果可以相互比較。

5.5 詳細說(shuō)明本測試法的文件如下：

5.5.1 電壓應用的方法。

5.5.2 如果是慢速測試法，應說(shuō)明電壓的增速。

5.5.3 測試樣品的選擇，準備和調整。

5.5.4 測試時(shí)的環(huán)境介質(zhì)和溫度。

5.5.5 電極。

5.5.6 在可能的情況下，電流傳感元件失效的標準，以及，

5.5.7 以及任何與推薦流程的偏差。

5.6 如果5.5所列要求沒(méi)有出現在說(shuō)明文件中，可按以下推薦進(jìn)行處理。

5.7 如果5.5所列的條目沒(méi)有詳細說(shuō)明，那么就是在參考就不充分條件下進(jìn)行測試，則測試不符合本方法的要求。如果5.5所列的條目沒(méi)有獲得嚴格控制，那么就無(wú)法實(shí)現15.2和15.3所陳述的精度。

5.8 電流傳感元件失效標準（電流設定和反應時(shí)間）的變化將明顯影響測試結果。

5.9 附錄X1包含了對絕緣強度測試顯著(zhù)性更為復雜的討論。

6. 裝置

6.1 電壓源由變化正弦低壓電源通過(guò)升壓變壓器提供測試電壓。作為電壓源的變壓器及相關(guān)的控制應具有以下功能：

6.1.1 電壓峰值與電壓有效值的比率應等于 (1.34到1.48)，對于電路中的測試樣品，所有的電壓都應大于擊穿電壓的50。

6.1.2 電壓應具有滿(mǎn)足維持到擊穿電壓的能力。對于大多數的材料來(lái)說(shuō)，使用與表1所示電極相似的電極，輸出電流強度為40mA就可以了。對于更復雜的電極結構，或是對于高損耗測試材料，則需要更高的電流。對于大多數測試來(lái)說(shuō)，電源需要在測試低電容的0.5kVA，10kV到5kVA，100kV的范圍內變化。

表1 用于不同絕緣材料絕緣強度測試的典型電極A

A 在A(yíng)STM標準中，這些電極都是zui常被或是被參考使用的。除了5型電極外，不建議將電極用于平面材料以外材料。ASTM使用的其他電極或是買(mǎi)賣(mài)雙方都認可但本表中未列出的其他電極也適于對測定材料進(jìn)行評測。

B 電極通常采用黃銅或不銹鋼制造。應參考控制被測材料的標準，以確定材料是否合適。

C 電極表面應拋光并清除上次測試留下的雜物。

D 參考恰當的標準，以確定所安裝上側電極的負載力。除非另有說(shuō)明，否則上側電極應重50±2g。

E 參考恰當的標準，以確定適當間距的梯度。

F IEC出版物243-1給出了6型電極，以測定平板材料。對于電極的同心度來(lái)說(shuō)，他們沒(méi)有1型和2型電極那么重要。

G 只要測試樣品圓形邊緣的內側直徑大于15mm，也可使用其他直徑。

H 7型電極，即注G中所描述的電極，由IEC出版物243-1給出，測量時(shí)應平行與表面。

6.1.3 根據12.2，對可變低壓源的控制可以改變電源的壓力，使得合成的測試電壓流暢，均勻，沒(méi)有超量或是瞬變。在任何環(huán)境下，都不允許峰值電壓超過(guò)顯示電壓有效值的1.48倍。電機驅動(dòng)控制器更適合于進(jìn)行快速測試（參見(jiàn)12.2.1）或慢速測試（參見(jiàn)12.2.3)。

6.1.4 在電源上安裝可以在三個(gè)周期內運行的切斷設備。該設備將電壓源設備與電源設備切斷，以保護電壓源不受試樣擊穿造成設備過(guò)載的影響。如果破裂后保持持續的電流，將造成測試樣品不必要的燃燒，電極的點(diǎn)蝕并污染液體環(huán)境介質(zhì)。

6.1.5 斷路設備應具有位于次級升壓變壓器上可以調節電流的檢測元件，以便根據測試樣的性質(zhì)進(jìn)行調整和排列，以檢測試驗電流。設置檢測元件以應對12.3所定義的測試樣擊穿電流。

6.1.6 電流設置對測試結果具有重大影響。設置應足夠高，使得短暫電壓，例如局部放電，無(wú)法通過(guò)斷路器，如果不夠高，將擊穿過(guò)度燃燒的測試樣，并造成電極的損壞。優(yōu)化的電流設置并不能適用于所有的測試樣，這有賴(lài)于材料的具體使用情況以及測試的目的，有必要以多個(gè)電流設置對所給測試樣進(jìn)行測試。電極區域對電流的設置選擇具有重大的影響。

6.1.7 測試樣電流感應元件應位于升壓變壓器的前端。按測試樣電流校準電流檢測刻度。

6.1.8 應小心設置電流控制響應。如果控制設置得太高，在擊穿發(fā)生時(shí)，將不會(huì )產(chǎn)生響應。如果設置得太低，就會(huì )對漏電電流，電容電流或局部放電電流（電暈）產(chǎn)生響應，或在檢測元件位于前端時(shí)，對升壓變壓器的磁化電流產(chǎn)生響應。

6.2 電壓測量備有電壓表以測定測試電壓有效值。應采用可以讀取峰值的電壓計，將讀數除以 即為有效值。電壓測量電路的總體誤差不能超過(guò)測量值的5。另外，無(wú)論采用何種速度，電壓計響應時(shí)間的滯后率不得超過(guò)全程的1％。

6.2.1 通過(guò)將電壓計或潛在變壓器連接到測試樣電極上，或連接到變壓器上獨立的電壓計線(xiàn)圈上，以測定電壓。后一種連接方式將不會(huì )影響升壓變壓器的負載。

6.2.2 要求電壓計zui大可讀電壓要大于擊穿電壓，以便能夠準確讀取和記錄擊穿電壓。

6.3 電極對于給定的測試樣結構，擊穿電壓還是會(huì )由于測試電極的幾何形狀以及安裝位置而產(chǎn)生相當大的變化。出于這個(gè)原因，在該測試方法時(shí)，應說(shuō)明所使用的電極，并在報告中進(jìn)行說(shuō)明就顯得很重要了。

6.3.1 參考本測試方法的文件詳細說(shuō)明了表1中所列的電極。如果沒(méi)有詳細說(shuō)明的電極，那么應從表1中挑選合適的電極，或在由于被測試材料的性質(zhì)或結構而無(wú)法使用標準電極的情況下，采用雙方都認可的其他電極。一些特殊電極的例子，可以參見(jiàn)附錄X2。無(wú)論何種情況，都應在報告中說(shuō)明所采用的電極。

6.3.2 表1中的1到4型及6型電極的整個(gè)平面都應與測試樣相接觸。

6.3.3 采用7型電極測試的測試樣，在測試中應處于電極內，其到電極邊緣的距離不得少于15mm。在大多數情況下，使用7型電極進(jìn)行測試時(shí)，其電極表面應處于垂直位置。水平放置電極的測試不能與垂直放置電極的測試進(jìn)行直接比較，尤其對于在液相環(huán)境介質(zhì)進(jìn)行的測試。

6.3.4 保持電極表面的清潔和光滑，清除先前測試所留下的雜物。如果電極表面粗糙，則應及時(shí)更換電極。

6.3.5 對電極的初次生產(chǎn)和隨后的表面重修應維持電極的特定結構以及光潔度，這是非常重要的。電極表面的平整度和表面光潔度應保證電極的整個(gè)區域都能與測試樣緊密接觸。在測試非常薄的材料時(shí)，表面光潔度將尤為重要，這是由于電極不恰當的表面會(huì )對測試材料產(chǎn)生物理?yè)p壞。表面重修時(shí)，不能改變電極表面與特定邊緣半徑之間的過(guò)渡。

6.3.6無(wú)論在大小或形狀上有多大的差別，位于zui低應力集中處的電極，通常是比較大的且具有zui大半徑的那一個(gè)，應具有接地電位。

6.3.7 在一些特定的液相金屬電極中，將使用電極箔，金屬球，水或導電涂層電極。應該認識到這造成了所得結果與其他類(lèi)型電極所獲得的結果之間存在很大的不同。

6.3.8 由于電極對測試結果的影響，常常會(huì )得到一些額外的信息，以至于需要對多種電極進(jìn)行測試才能了解一個(gè)材料（或一組材料）的絕緣性能。這對于研究測試尤為具有價(jià)值。

6.4 環(huán)境介質(zhì)有關(guān)本測試法的文件應說(shuō)明環(huán)境介質(zhì)和測試溫度。為了避免閃絡(luò )以及使擊穿前局部放電的影響zui小化，即使是對于快速測試，應更傾向于甚至是必須在絕緣液中進(jìn)行測試（參見(jiàn)6.4.1）。絕緣液中獲得的擊穿值不能與空氣中獲得的值進(jìn)行比較。絕緣液的性質(zhì)和前次使用的程度也會(huì )影響測試的結果。在某些場(chǎng)合，在空氣中進(jìn)行測試，需要大量的測試樣，或者會(huì )在擊穿前，造成嚴重的表面放電以及燒蝕。一些在空氣中測試的電極系統應在電極周?chē)蠅毫|片以防止閃絡(luò )。電極周?chē)鷫|片或封條的材料將影響擊穿電壓值。

6.4.1 如果在絕緣油中進(jìn)行測試，應提供適當大小的油池。（注意在測試電壓高于10kV時(shí)，并不推薦使用玻璃容器，因為擊穿所釋放出來(lái)的能量足以擊碎容器。而金屬池必須進(jìn)行接地）。

推薦使用滿(mǎn)足標準D3487中I型或II型的礦物油。根據測試法D877所測定的結果，其擊穿電壓至少為26kV。如果另有說(shuō)明，也可以將其他絕緣液用作環(huán)境介質(zhì)。這些絕緣油包括硅油和其他用于變壓器，斷路器，電容或電纜的液體，但不限于此。

6.4.1.1 絕緣油的性質(zhì)對測試結果具有一定的影響。如上所述，除了擊穿電壓，在測試較?。ㄐ∮?5μm（千分之一寸）的測試樣）時(shí)，污染物尤其重要。根據油和測試材料的性質(zhì)，其他的特性如溶解氣體含量，水含量以及油的損耗因子都對測量結果產(chǎn)生影響。經(jīng)常更換絕緣油，或使用過(guò)濾器和其他修復設備有利于減小絕緣油性能變化對測試結果的影響。

6.4.1.2 從不同電學(xué)性能液體中測得的擊穿值通常不能進(jìn)行比較。（參見(jiàn)Xl.4.7）如果在不同于室溫的條件下進(jìn)行測試，應通過(guò)加熱或冷卻液體確保均勻的溫度。在一些情況下，可以將絕緣池放入加熱箱（參見(jiàn)6.4.2）中以控制溫度。如果要強制循環(huán)液體，應防止氣泡進(jìn)入到液體中。除非另有說(shuō)明，否則電極上的測試溫度應維持在±5以?xún)?。在很多情況下，應說(shuō)明測試樣將在絕緣油中進(jìn)行測試，測試樣在測試前已浸入絕緣油中并且未從絕緣油中取出（參見(jiàn)操作規程D2413）。對于這些材料，絕緣池的設計應保證測試樣在測試前不得暴露于空氣當中。

6.4.2 如果在其他環(huán)境溫度或濕度下進(jìn)行空氣中的測試，應準備加熱箱和濕度控制室。加熱箱應滿(mǎn)足D5423標準的要求，并能確保測試電壓適于使用的溫度。

6.4.3除了在空氣以外，在其他氣體中進(jìn)行測試也要求使用可以排除或充滿(mǎn)測試氣體的控制室，這些控制室通常還要控制壓力。由所進(jìn)行測試項目的性質(zhì)決定控制室的設計。

6.5 測試室進(jìn)行測試的測試室或測試區域應具有充足的空間以容納測試設備，并備有互鎖設備，以防止接觸到任何帶電部件。電壓源，測量設備，池或加熱箱，以及電極的許多不同的物理安排都是可能的，但有三條是必須的（1）所有進(jìn)出帶電部件區域的門(mén)或倉門(mén)都必須互鎖，以便在開(kāi)始測試時(shí)切斷電壓源；(2)應盡可能的清除干凈，使得電極表面和測試樣之間沒(méi)有扭曲的區域，測試電極之間不會(huì )發(fā)生閃絡(luò )和局部放電（電暈）；以及(3)在測試之間測試樣的插入和替換都應盡可能的簡(jiǎn)單便捷。在測試中常常需要對電極和測試樣進(jìn)行目測。

7. 危害

7.1 注意在本測試中將會(huì )出現致命的電壓。有必要恰當地設計并安裝測試設備和所有與之電氣連接的設備，以保證安全操作。在測試中任何人都接觸的導電部件都應穩固的放在地上。在測試完成時(shí)，應采取措施置于地上的部件包括：（a）在測試中處于高壓條件下的部件，（b）在測試中獲得感應電荷的部件，或（c）即使在斷開(kāi)與電壓源的連接后仍具有電荷的部件。通過(guò)指導讓所有的操作員以恰當的方式安全的進(jìn)行測試。在進(jìn)行高壓測試時(shí)，尤其是在壓縮氣體或是在油中進(jìn)行時(shí)，擊穿所產(chǎn)生的能量足以引發(fā)大火，爆炸或測試室的破裂。設計測試設備，測試室和測試樣，以減小發(fā)生此類(lèi)事故的可能性并消除人員傷亡的可能性。

7.2 警告在高濃度條件下，臭氧將危害生理健康。由政府部門(mén)設定臭氧接觸極限，這通常是以美國政府工業(yè)衛生工作者會(huì )議8的推薦值為基礎。在電壓高到足以在空氣或其他含有氧

8 可從美國政府工業(yè)衛生工作者會(huì )議(ACGIH)獲得，地址：1330 Kemper Meadow Dr., Cincinnati, OH 45240,

氣的大氣中產(chǎn)生局部或*放電時(shí)，將產(chǎn)生臭氧。在低濃度時(shí)，臭氧就具有了特殊的氣味，

但是持續的吸入臭氧會(huì )造成對臭氧暫時(shí)失去知覺(jué)。正因為如此，當持續出現臭氧的氣味或是一直存在臭氧產(chǎn)生的條件時(shí)，采用工業(yè)監控設備測量大氣中的臭氧濃度就十分重要了。采用恰當的方法，例如排氣口，可以將工作區域內的臭氧濃度降至可以接受的水平。

8. 取樣

8.1 對該材料的說(shuō)明中應定義詳細的取樣流程。

8.2 為了質(zhì)量控制的目的，在取樣時(shí)應收集足夠的樣品以評估被測樣品的平均質(zhì)量和被檢批次的變化情況，為了使所取樣品不受時(shí)間的影響，應在實(shí)驗室或其他測試區域已經(jīng)開(kāi)始準備測試樣時(shí)進(jìn)行取樣。

8.3 為了獲得zui可取的測試條件，需要從那些遠離材料中明顯缺損或是間斷的地方進(jìn)行取樣。對于卷材，除非要對缺損或間斷的出現或鄰近進(jìn)行調查，否則應避免對外在的幾層進(jìn)行取樣，例如卷材包的zui外層，或是緊鄰片或卷邊緣的材料。

8.4 取樣應足夠大，以便能夠按特殊材料的要求進(jìn)行各項測試（參見(jiàn)12.4）。

9. 測試樣

9.1 準備和處理：

9.1.1 按照第8章的要求，從所選樣品中準備測試樣。

9.1.2 如果要使用平滑表面的電極，在不進(jìn)行實(shí)際表面加工的情況下，測試樣與電極接觸的表面應盡可能具有平滑的平行面。

9.1.3 測試樣應具有足夠的大小以防止在測試時(shí)發(fā)生閃絡(luò )。對于薄的材料，使用足夠大的測試樣將便于在一片測試樣上進(jìn)行多次的測試。

9.1.4 對于較厚的材料（通常厚度在2mm以上），應具有足夠的絕緣強度，以便在擊穿前出現閃絡(luò )或強烈的表面局部放電（電暈）。用于防止閃絡(luò )，或減少局部放電（電暈）的技術(shù)包括：

9.1.4.1 在測試時(shí)，將測試樣浸入到絕緣油中。環(huán)境介質(zhì)因素對擊穿的影響參見(jiàn)X1.4.7。對于那些沒(méi)有干燥且浸入到油中的測試樣以及那些按照D2413操作規程準備的測試樣來(lái)說(shuō)，這通常都是必要的（參見(jiàn)6.4)。

9.1.4.2 在測試的一側或兩側加工出一個(gè)凹槽或是鉆出一個(gè)平底的洞，以減少測試的厚度。如果采用不同的電極（如表1中的6型電極），那么只需加工一個(gè)表面，兩個(gè)電極中較大的一個(gè)應與加工好的表面相連接。加工測試樣時(shí)要小心，以免對測試樣造成污染或機械損壞。

9.1.4.3 用封條或整流罩繞住于測試樣相連接的電極，以減少閃絡(luò )的發(fā)生。

9.1.5 不平的材料應采用與樣品材料和幾何形狀相近的測試樣（和電極）進(jìn)行測試。有必要按材料的說(shuō)明確定對這些材料所使用的測試樣和電極。

9.1.6 無(wú)論材料的形狀如何，如果除了測試面對面的擊穿強度以外還要進(jìn)行其他測試，則要在該材料的說(shuō)明中指出所使用的測試樣和電極。

9.2 幾乎在所有的情況下，測試樣的實(shí)際厚度都很重要。除非另有說(shuō)明，否則應在測試后，測量擊穿點(diǎn)鄰近區域的厚度。應在室溫條件下（25±5）進(jìn)行測量，并根據D374測試法采取恰當的流程。

10. 校準

10.1 在校準測量時(shí)，測試樣應處于通路狀態(tài)，并注意那些以6.2所給精度進(jìn)行測量的電極電壓。

10.2 將一個(gè)獨立的校準電壓表連接到測試電壓源的輸出端，以檢測測量設備的精度。校準測量適用的這類(lèi)電壓表示例為：具有可比精度的電極電壓表，分壓器，或電壓互感器。

10.3 在電壓大于12kV有效值（16.9kV峰值）時(shí)，應用球隙校準電壓測量設備的讀數。ANSI C68.1將詳細說(shuō)明此種校準的后續流程。

11. 調節

11.1 大多數固體絕緣體的擊穿強度都受到溫度和濕度的影響。因此在測試前，受此影響的材料應用控制好的溫度和相對濕度進(jìn)行平衡。對于這種材料，調節應包括在參照本測試法的標準中。

11.2 除非另有說(shuō)明。否則應按D618操作規程進(jìn)行后續流程。

11.3 對于許多材料來(lái)說(shuō)，濕度對擊穿強度的影響要大于溫度的影響。對材料進(jìn)行足夠長(cháng)時(shí)間的調節，以使得測試樣同時(shí)達到濕度和溫度的平衡。

11.4 如果調節時(shí)導致測試樣表面出現凝結水，應在測試前將測試樣表面擦干。通常這樣可以減少表面閃絡(luò )的可能性。

12. 流程

12.1 （注意：在開(kāi)始任何測試前請參見(jiàn)第7章。）

12.2 電壓使用的方法：

12.2.1 方法A，快速測試法如圖1所示，從零點(diǎn)到擊穿發(fā)生，以一定的增壓速度，將均勻的電壓施加到試驗電極上。除非另有說(shuō)明，否則將采用快速測試法。

12.2.1.1 在確定增壓速度時(shí)，為了使增速包含在新的規定值中，對于給定的測試樣，應選擇在10到20s內就發(fā)生擊穿的增速。在某些場(chǎng)合，有必要進(jìn)行1到2次的預測試，以確定增速。對于大多數材料而言，使用500V/s的增速。

12.2.1.2 如果文件參考本測試方法所的增速，那么即使擊穿時(shí)間偶然出現在10到20s的范圍之外，也應繼續采用。如果出現這種情況，應在報告中記錄下失效次數。

速率

(V/s)±20

100

200

500

1000

2000

5000

圖1 快速測試法電壓示意圖

12.2.1.3 如果要進(jìn)行一系列測試以比較不同的材料，應采用相同的增速，盡量使平均時(shí)間保持在10到20s之間。如果擊穿時(shí)間不能保持在該范圍內，應在報告中說(shuō)明。

12.2.2 方法B，逐步測試以合適起始電壓施加到測試電極上，并按圖2所示，逐步增加電壓，直到發(fā)生擊穿。

12.2.2.1 從圖2中所列的表格，可以選擇起始電壓Vs，在快速測試中，此電壓應接近試驗測定或預期擊穿電壓的50。

12.2.2.2 如果起始電壓低于圖2所列的電壓，建議以起始電壓的10作為逐步增加的電壓。

12.2.2.3 在沒(méi)有超6.1.3所規定的電壓峰值的情況下，盡快得將起始電壓從由零開(kāi)始升高。同樣的要求也適用于相鄰步驟之間電壓的升高。在完成zui初的步驟后，將電壓升高到相鄰步驟所需的時(shí)間應計入相鄰步驟的時(shí)間中。

12.2.2.4 如果在向下一步升高電壓的過(guò)程發(fā)生擊穿，測試樣具有忍耐電壓Vws，其應等于己完成步驟的電壓。如果擊穿發(fā)生在任何步驟持續期結束之前，測試樣的忍耐電壓Vws都按zui后完成步驟的電壓計算。擊穿電壓Vbd用于計算絕緣強度。通過(guò)厚度和忍耐電壓Vws計算出絕緣強度。（參見(jiàn)圖2）

12.2.2.5 要求在超過(guò)120s時(shí)間內，在10步中發(fā)生4次擊穿。如果一組中有多個(gè)測試樣發(fā)生的擊穿次數少于3次，或是時(shí)間達不到120s的情況，應將起始由壓降低后，重新測試。如果在12步之前或720s后仍未發(fā)生擊穿，則應提高起始電壓。

12.2.2.6 記錄下起始電壓，電壓增加步數，擊穿電壓以及擊穿電壓所持續的時(shí)間長(cháng)度。如果失效發(fā)生在電壓剛剛增加到起始電壓的時(shí)候，則失效時(shí)間為0。

12.2.2.7 應根據測試的目的，說(shuō)明有關(guān)電壓步數的其他時(shí)間長(cháng)度。通常使用的時(shí)間長(cháng)度為20s到300s（5分鐘）。對于研究來(lái)說(shuō)，在某些場(chǎng)合有必要對給定材料進(jìn)行大于普通時(shí)間長(cháng)度的測試。

12.2.3 方法C，慢速測試向測試電極施加起始電壓，按圖3所示增速增加電壓直到發(fā)生擊穿。

12.2.3.1 從按12.2.1規定的慢速測試中選擇起始電壓。所選擇的起始電壓應滿(mǎn)足12.2.2.3的要求。

12.2.3.2 從有關(guān)本測試法的文件所規定的起始電壓開(kāi)始，以一定的電壓增速增加電壓。通常，所選的增速應與逐步測試的平均增速近似。

12.2.3.3 如果一組有多個(gè)測試樣都在不到120s內發(fā)生擊穿，那么應降低起始電壓或降低增速，抑或同時(shí)降低。

12.2.3.4 如果一組中有多個(gè)測試樣的擊穿電壓不到起始電壓的1.5倍，則應降低起始電壓。如果在大于起始電壓2.5倍的電壓下（以及在120s后才發(fā)生擊穿），不斷出現擊穿，應提高起始電壓。

合適的起始電壓，Vs分別是0.25, 0.50, 1, 2, 5, 10, 20, 50和100kV。

圖2 逐步測試電壓示意圖

圖3 慢速測試電壓示意圖

12.3 擊穿的標準電介質(zhì)失效或是擊穿（D1711術(shù)語(yǔ)中所定義的）包括增加電導以限制電場(chǎng)的維持。在測試中，可以通過(guò)對橫穿測試樣厚度的目測和斷裂聲來(lái)清楚得判斷該現象。在擊穿區域內可以觀(guān)察到測試樣被擊穿和分解。此類(lèi)擊穿通常為不可逆過(guò)程。重復使用電壓有時(shí)會(huì )在低電壓情況下（有時(shí)將低于可測量值），造成擊穿，并在擊穿區域內伴有其他的損壞。這類(lèi)重復使用的電壓常帶來(lái)?yè)舸┑姆e極證據，可以使擊穿的路徑更加清晰可見(jiàn)。

12.3.1 在某些場(chǎng)合，泄露電流的快速增加會(huì )造成電壓源的跳閘，而沒(méi)有在測試樣上留下任何可視損壞。這類(lèi)失效，通常與高溫條件下的慢速測試有關(guān)，會(huì )造成可逆的結果，如果在重新施加電壓之前將測試樣冷卻到其起始測試溫度，就能恢復其絕緣強度。對于發(fā)生此類(lèi)失效來(lái)說(shuō)，電壓源會(huì )在相對較低的電流條件下斷開(kāi)。

12.3.2 在某些場(chǎng)合，由于閃絡(luò )，局部放電，高電容測試樣中的無(wú)功電流或是斷路器的故障問(wèn)題都會(huì )造成電壓源的斷開(kāi)。測試中的此類(lèi)間斷不會(huì )造成擊穿（除了閃絡(luò )測試外），而發(fā)生此類(lèi)間斷的測試也不能視為滿(mǎn)意的測試。

12.3.3 如果斷路器設置的電流太高，或是如果斷路器的故障存在問(wèn)題，將會(huì )造成測試樣的過(guò)度燃燒。

12.4 測試的數量對于特定材料，除非另有說(shuō)明，否則應進(jìn)行5次擊穿。

13. 計算

13.1 對于每次測試而言，擊穿時(shí)的絕緣強度應以kV/mm或V/mil為單位來(lái)計算，對于逐步測試而言，梯度應以未發(fā)生擊穿的zui高電壓步驟來(lái)計算。

13.2 計算平均絕緣強度及標準偏差，或其他變量的測量值。

14. 報告

14.1 報告應包含以下信息：

14.1.1 測試樣的鑒定。

14.1.2 對每一個(gè)測試樣；

14.1.2.1 所測量的厚度，

14.1.2.2 能承受的zui大電壓（對逐步測試而言），

14.1.2.3 擊穿電壓，

14.1.2.4 絕緣強度（對逐步測試而言），

14.1.2.5 擊穿強度，及

14.1.2.6 擊穿的部位（電極的中心，邊緣或外部）。

14.1.3 對于每個(gè)樣品：

14.1.3.1 平均電介質(zhì)承受強度（僅對逐步測試測試樣），

14.1.3.2 平均電介質(zhì)擊穿強度，

14.1.3.3 變量的說(shuō)明，是標準偏差和變化系數。

14.1.3.4 測試樣的說(shuō)明，

14.1.3.5 調節和測試樣的準備，

14.1.3.6 環(huán)境的溫度和相對濕度，

14.1.3.7 環(huán)境介質(zhì)，

14.1.3.8 測試溫度，

14.1.3.9 電極的說(shuō)明，

14.1.3.10 電壓應用的方法，

14.1.3.11 如果，電流感應元件的失效標準，及

14.1.3.12 測試的日期。

15. 精度和偏差

15.1 表2總結了四個(gè)實(shí)驗室和八種材料實(shí)驗室間研究的結果。該研究采用同一電極體系和同一測試介質(zhì)。9

15.2 單一操作員精度根據測試材料，試樣厚度，電壓供給方式以及控制或抑制瞬間電壓脈沖的極限，變化常數（標準差除以平均值）在1到20％之間變化。如果就同一樣品的五個(gè)測試樣進(jìn)行重復試驗，變化常數通常不大于9。

表2 從四個(gè)試驗室總結出的絕緣強度數據A

A 測試樣在油中用2型電極進(jìn)行測試（參見(jiàn)表1）。

15.3 多實(shí)驗室精度在不同實(shí)驗室中（或者同一實(shí)驗室不同設備上）進(jìn)行測試的精度是變化的。通過(guò)使用同一類(lèi)型的設備，嚴格控制測試樣的準備，電極以及測試流程，單個(gè)操作員的精度是近似的。但如果對來(lái)自不同實(shí)驗室的結果進(jìn)行比較，就必須評估不同實(shí)驗室的精度。

9 支撐數據已經(jīng)歸檔在A(yíng)STM總部中，通過(guò)申請研究報告RR:D09-1026可獲得這些數據。

15.4 如果測試材料，試樣厚度，電極結構，或環(huán)境介質(zhì)不同于表1所列，或是測試設備中電流感應元件的擊穿標準得不到嚴格控制，那么將無(wú)法達到15.2和15.3中所規定的精度，對于需要測試的材料來(lái)說(shuō)，涉及本測試方法的標準應能確定該材料的精度適用范圍。參見(jiàn)5.45.8以及6.1.6。

15.5 使用特殊的技術(shù)和設備、使材料厚度的精度達到0.01in甚至更小。電極不能損壞試樣的接觸面。準確的測定擊穿電壓。

15.6 偏差該測試方法不能測定固有絕緣強度。測試結果取決于試樣的幾何形狀，電極和其他可變參數，以及樣品的性質(zhì)，這使得很難描述偏差。

16. 關(guān)鍵詞

16.1 擊穿，擊穿電壓，校準，擊穿標淮，介電擊穿電壓，介電失效，介電強度，電極，閃絡(luò )，電源頻率，過(guò)程控制測試，驗證測試，質(zhì)量控制測試，快速增加，研究測試，取樣，慢速，逐步，環(huán)境介質(zhì)，耐壓。