ZJC-50KV型工频电压击穿试验机

一、概述

该工频电压击穿试验机器采用计算机控制，通过人机对话方式，完成对绝缘介质的工频电压击穿，工频耐压试验。主要适用于固体绝缘材料。如：绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤维制品、层压制品、云母及其制品、塑料、薄膜复合制品、陶瓷和玻璃等在工频电压下击穿电压，击穿强度和耐电压的测试。并对实验过程中的各种数据快速、准确地进行采集、处理、存取、显示、打印。

二、技术指标

输入电压：AC 220V

功    率：5kW

输出电压：0～50kV 

电压精度：±1%

升压速率：0.1kV/S-3kV/S量程分为高压低压两档，速度有限制连续可调，

⒈击穿电压(V)：用连续均匀升压的办法对试样施加工频电压并保持试样发生击穿时的电压值，以kV表示。

⒉击穿强度(E)：试样的击穿电压值与两个电极间试样的平均厚度之商，以kV/mm。

三、安全说明

试验在较高电压下进行，所以我们在设计时加以必要的保护措施以防止发生意外。

1.试验在有机玻璃制成的试验箱中进行，电压头安全放电距离对四周均大于250mm，试验时即使人不慎触到箱壁也不会发生危险。

2.对升压变压器高压侧尾端及仪器外壳均已安全接地。

3.电路上设有过流保护、过压保护，击穿主机电源和计算机电源须分相。

4.五级安全断电控制：

⑴漏电保护器

⑵总电源开关

⑶高压断电开关

⑷复位开关

⑸试验箱门安全开关

四、整机组成

⒈升压部件：由调压器和升压器组成升压部分。

⒉驱动部件：由步进电机均匀调节升压变压器。

⒊检测部件：由集成电路组成的测量电路。

⒋计算机测控系统。

五、操作步骤

⒈打开试验机右侧的电源开关,预热30分钟

⒉打开计算机进入Windows XP 系统。

A 电压击穿试验

(1) 用鼠标双击桌面快捷方式进入用户试验界面。

(2) 图一所示登录窗体,输入用户名称和使用密码。初始用户名称和使用密码都为空，用户名称和使用密码可以更改，具体后面将会表述。直接确定按钮就可进入下一界面—参数设置界面。三次输入错误后，系统自动退出。点“退出”按钮则退出程序。

图一

进入了系统根据用户的需要可以自己设定密码，点击工具栏中的修改图标，弹出系统维护窗体，依次输入特权用户、特权密码、更改用户、更改密码后再按“确定”按钮，新的用户名称和使用密码即可生成。按“返回”按钮返回主框架，当下次进入的时候就可以输入新的用户名称和使用密码进入，如果不小心忘记密码或者弄混密码，则可以重新输入特权用户和特权密码进入系统，再重新更改。特权用户为"zns" ，特权密码为"4644218"。

对工具栏的各个图标按钮功能如图二所示。

(3)各输入框内添加说明

a. 试验单位：即作试验的单位或者机构。

b. 送试单位：即试样的提供单位或者机构。

c. 执行标准：即试验方法和条件所遵循的标准，设备执行的是ASTM D149-97 标准。

d. 试验方法：即试样的试验过程和结果的处理，本设备执行的是ASTM D149-97 标准，有三种试验方法为别称之为：

（I）Short Time：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。

（II）Step by Step：试样电压从零快速升压到达初始电压，此间不记录曲线，到达初始电压后以梯度时间为时间长度，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，如果试样击穿发生在升压的过程中，那么击穿电压为前一个梯度的电压；如果击穿发生在梯度时间内，则击穿电压为击穿瞬间的电压。

（III）Slow Rate：试样电压从零快速升压到达初始电压，此间不记录曲线，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。

e. 环境湿度：即为实验室的湿度。

f. 环境温度：即实验室的温度。

g. 试验介质：即试验中使用变压器油作为介质浸没试样，减少试样闪络等影响试验结果。

h. 试验人员：即试验的操作者。

i. 电极形状： 即接触试样表面的电极形状，本设备使用圆形电极。

j. 电极尺寸： 即本设备使用圆形φ6.3mm重50g的铜电极。

k. 使用量程：即设备分为高压和低压两档量程高压为0～50kV,低压为0～10kV。

l. 峰降电压： 即试样击穿时试样两边的电压会产生一个由zui高的峰值突降到一个小值的现象，二者的差值称之为峰降电压。随量程的不同和试样的不同会有区别。一般选用1.0kV作为一个比较合适的值使用，当然不排除有特殊的情况。

m. 初始电压：在Step by Step和Slow Rate两种试验方法中需要到达一个初始电压的过程，会使用到此参数。Short Time方法不会使用此参数。

n. 梯度电压：在Step by Step试验方法中，稳定电压=初始电压+梯度电压×（N-1），N为梯度的次数。

o. 材料名称：即制成试样的材料。

p. 终止电压：即是试验的一个保护措施，防止由于参数设置不当引起的无限升压，实际采集到的电压值大于此参数时，系统自动停止，电机返回初始位置，同时他也是曲线坐标系的一个参数。

q. 梯度时间：即在Step by Step试验方法中，稳定电压的时间段长度，以秒为单位。

r. 试样制备：即对试样的修整处理，或特殊的环境条件处理。

s. 存储路径：即试验数据在磁盘中的保存位置，可以手动选择路径及对文件命名，若不选择则系统会对数据自动命名保存到默认位置。按选择路径按钮即可手动选择路径和文件命名。

(4)根据试验要求输入参数，然后点击“确定”后出现试验主界面，输入“试样厚度”后，点动速率参数条，可以调整速率大小，点击“开始”按钮，如果样品厚度没有设定，高压准备按钮没有打开，系统都会有相应的提示，并且试验不能继续，只有所有的步骤都执行后，试验才可进行。如果提示“电机未复位”，则系统会使电机自动复位。

(5)打开试验机门，按标准要求夹好试样，打开锁开关，合上恢复开关，关上门，按下“高压准备”按键，红灯被点亮，用鼠标点击“开始”试验开始。

(6) 试样击穿后，电机自动返车回到初始位置计算机屏幕上出现对话框，“对试验数据是否满意”的判断，点击“是”，则进一步询问“是否要做下一个试样”选择“是”则继续下一个试样，点击“否”则提示保存试验数据。打开“门”取出试样，整个试验完成。

(7)点击框架的“打开”按钮，在您刚才建立的文件夹中取你需要打印或查看的文件然后“打开”。

(8)打开文件后，点击试样编号按钮，可以逐一显示试样试验结果及曲线。

(9)如果你需要打印试验报告，联接打印机，点击“预览”按钮，进行预览及进一步打印。报告格式及内容如图。

(10)试验结束后，关闭总电源，清洁仪器。

六 、试验准备和环境

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要求从本标准附录表1和表2中选取。有特殊要求的可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。除被试材料已有规定外者，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，如有闪络可在电极周围加柔软硅橡胶防飞弧圈。防飞弧圈与电极之间有一毫米左右的环状间隙，环宽30mm。

⑵液体媒质：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过热气缸油。

3.试验环境：

⑴常态试验环境：温度为20±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、烧焦等痕迹为击穿，如痕迹不清可用重复施加试验电压来判断。

试验的预处理、条件处理：

预处理：为减少试样以往放置条件的不同而产生的影响，以使试验结果有较好的重复性和可比性。预处理条件可由表1选取。

表1    预处理条件

条件处理：试验前，试样在规定的温度下，在一定相对湿度的大气中或*浸于水（或其他液体）中，放置规定的时间后进行试验，以考核材料性能受温度、湿度等各种因素影响的程度。处理条件由表2选取。机械应力处理条件和方法按产品标准规定。

表2    条件处理与试验环境

七 、仪器外形、电气图及名称

电气图附后

注：条件处理时间由产品标准规定

注意事项：

本仪器试验过程中如空气相对湿度大于70%，将有对空气放电的可能，试验中请与仪器保持1.5米的距离。

本仪器之控制计算机专为电压击穿试验机设计，请勿随意添加和删除程序或移作它用