詳細(xì)介紹
薄膜復(fù)合制品電壓擊穿測試儀
Product details
產(chǎn)品詳情
機(jī)臺型號:BDJC-50KV型電壓擊穿試驗(yàn)儀
一、適用材料:
主要適用于固體絕緣材料如:電線套管、樹脂和膠、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?qū)?yīng)直流電壓下?lián)舸?qiáng)度和耐電壓時(shí)間。
二、滿足標(biāo)準(zhǔn):
滿足GB1408.1-2006絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法,第1部分;工頻下試驗(yàn) 第2部分:對應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求、GB/T1695-2005 硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)度和耐電壓的測定方法、HG/T 3330絕緣漆漆膜擊穿強(qiáng)度測定法、GB/T 12656-1990電容器紙工頻擊穿電壓測定法、GB/T 3333-1999電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法、GB/T1981及ASTM D149、ASTM D 3755標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)制造。
BDJC-50KV 絕緣材料電壓擊穿試驗(yàn)儀,適用于連續(xù)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(jì)算試樣的擊穿強(qiáng)度;用迅速升壓的方法,將電壓升到規(guī)定值,保持一定的時(shí)間試樣不擊穿,定此時(shí)規(guī)定值為試樣的耐電壓值。
薄膜復(fù)合制品電壓擊穿測試儀
三、基本功能:
軟件系統(tǒng)操作方便,性能穩(wěn)定,安全可靠。由電腦控制,數(shù)據(jù)采集方式通過光電隔離,有效解決試驗(yàn)過程中的抗干擾問題,軟件操作使用方便,能夠?qū)崟r(shí)顯示動(dòng)態(tài)曲線,同時(shí)升壓速率無級可調(diào)。
可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行升壓速率調(diào)節(jié),使升壓速率真正做到勻速、準(zhǔn)確,并能夠準(zhǔn)確測出漏電電流的數(shù)據(jù)??蓪?shí)時(shí)繪制試驗(yàn)曲線,顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù),判斷準(zhǔn)確,并可保存,分析,打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)。并且能夠自動(dòng)判別試樣擊穿并采集擊穿電壓數(shù)據(jù)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。
四、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(yàn)方式:交/直流試驗(yàn):1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗(yàn) 。
07、試驗(yàn)介質(zhì):空氣。
08、支持短時(shí)間內(nèi)短路試驗(yàn)要求。
10、電壓試驗(yàn)精度: ≤ 1%。
11、試驗(yàn)電壓連續(xù)可調(diào): 0--100 KV。
12、電流可采集到m*并且實(shí)現(xiàn) 實(shí)時(shí)采集。
13、電源:220v±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率。
14、電流電壓穩(wěn)定度:外界電壓波動(dòng)10%(可選配我司配到電壓保護(hù)器 額定波動(dòng)電壓30%)。
15、升壓裝置:采用*的無觸點(diǎn)原件勻速升壓淘汰前款機(jī)械調(diào)壓。
16、耐壓時(shí)間:0-7H保持相對電壓(軟件設(shè)定)。
17、擊穿試樣:試樣擊穿點(diǎn)大小可調(diào)一般為1-5mm左右。
18、安裝靈敏度較高的過電流保護(hù)裝置保證試樣擊穿時(shí)在0.05S內(nèi)切斷電源。
19、儀器配備*的故障報(bào)警系統(tǒng)避免用戶操作故障儀器發(fā)生危險(xiǎn)。
20、九級安全防護(hù)措施:
(1) 超壓保護(hù):
(2)試驗(yàn)過流保護(hù):
(3)試驗(yàn)短路保護(hù):
(4)安全門開啟保護(hù):
(5)軟件誤操作保護(hù):
(6)零電壓復(fù)位保護(hù):
(7)試驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù):
(8)獨(dú)立保護(hù)接地:
(9)試驗(yàn)完成后電磁放電:
五、試驗(yàn)方式:
1、絕緣試樣浸油中擊穿、耐壓試驗(yàn)或階梯試驗(yàn);
2、絕緣試樣空氣中擊穿、耐壓試驗(yàn)或階梯試驗(yàn);
六、試驗(yàn)軟件:
1、試驗(yàn)軟件是我公司0新研發(fā)的功能強(qiáng)大、操作簡單、顯示直觀的試驗(yàn)軟件系統(tǒng);
2、采用計(jì)算機(jī)控制通過人機(jī)對話方式,完成對絕緣介質(zhì)工頻電壓擊穿,工頻耐壓試驗(yàn);
3、本儀器在試驗(yàn)過程中可對升壓擊穿過程繪制實(shí)時(shí)曲線,每次試驗(yàn)的升壓曲線都由不同顏色構(gòu)成,試驗(yàn)結(jié)束后可迭加對比材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性;
4、可以隨時(shí)調(diào)取當(dāng)前及歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看,編輯及修改參數(shù);
5、試驗(yàn)過程中可以隨時(shí)修改試驗(yàn)條件及存儲路徑及自動(dòng)存儲試驗(yàn)結(jié)果;
6、試驗(yàn)過程中,可隨時(shí)通過軟件決定本次試驗(yàn)是否有效,方便篩選試驗(yàn)結(jié)果;
7、可設(shè)置操作口令,做到專機(jī)專人操作,避免無關(guān)人員誤操作;
8、試驗(yàn)報(bào)告格式靈活可變,適用于不同用戶的不同需求;
9、可對一組試驗(yàn)中曲線數(shù)據(jù)的有效與否進(jìn)行人為選定;
10、試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)可導(dǎo)入EXECL,WORD文檔編輯;
11、過電流保護(hù)裝置有足夠的靈敏度,能夠保證試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源;
12、儀器運(yùn)行的持久性: 儀器可連續(xù)運(yùn)行使用,不需為保護(hù)儀器而定期停機(jī);
在工業(yè)頻率下固體電氣絕緣材料的擊穿電壓和絕緣強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)測試
本標(biāo)準(zhǔn)是以固定代號D149發(fā)布的。其后的數(shù)字表示原文本正式通過的年號;在有修訂的情況下,為上一次的修訂年號;圓括號中數(shù)字為上一次重新確認(rèn)的年號。上標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)批準(zhǔn)被*機(jī)構(gòu)采用。
1. 范圍
1.1 該試驗(yàn)方法覆蓋了在工業(yè)頻率下,即所規(guī)定的特定條件下,測定固體絕緣材料絕緣強(qiáng)度的流程。2,3
1.2 除非另有說明,否則本測試的規(guī)定頻率為60Hz。但是,該測試方法同樣可以應(yīng)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)加熱的問題。
1.3 本測試方法將與其他ASTM標(biāo)準(zhǔn)或涉及該試驗(yàn)方法的其他標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合使用。本方法的參考文獻(xiàn)中將詳細(xì)說明所使用的具體標(biāo)準(zhǔn)(參見5.5)。
1.4 本方法可以應(yīng)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(qiáng)度,直流電絕緣強(qiáng)度,或是電應(yīng)力條件下的熱失效(參考測試方法D3151)。
1.7 本測試方法與電工協(xié)會(huì)(IEC)出版的243-1標(biāo)準(zhǔn)類似。本方法中的所有流程包含在IEC 243-1標(biāo)準(zhǔn)中。本方法和IEC 243-1主要是在編輯上有所區(qū)別。
1.8 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條的修改說明,本測試方法還能用于驗(yàn)證試驗(yàn)。
1.9 本標(biāo)準(zhǔn)并沒有*列舉所有的安全聲明,如果有必要,根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行斟酌。使用本規(guī)范前,使用者有責(zé)任制定符合安全和健康要求的條例和規(guī)范,并明確該規(guī)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6.4.1節(jié)。
2. 引用文件
2.1 ASTM標(biāo)準(zhǔn):4
D374 固體電絕緣體厚度的測試方法(2013年取消)5
D618 試驗(yàn)用調(diào)節(jié)塑料操作規(guī)程
D877 用圓盤電極測定電絕緣液體介電ji穿電壓的試驗(yàn)方法
D1711 電絕緣相關(guān)術(shù)語
D2413 用液體介質(zhì)浸漬的絕緣紙和紙板的制備規(guī)程
D3151 在電氣應(yīng)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(shè)備中使用的礦物絕緣油的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
D5423 強(qiáng)制對流試驗(yàn)爐中的電氣絕緣評估規(guī)范
3. 術(shù)語
3.1 定義:
3.1.1 介質(zhì)擊穿電壓(電ji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(參見附錄X1)。
3.1.1.1 討論一介質(zhì)擊穿電壓有時(shí)也簡稱“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條件下,能夠持久由介電電導(dǎo)率上升所證明的情況。
3.1.3 絕緣強(qiáng)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(qiáng)度,名詞:參見絕緣強(qiáng)度。
3.1.4.1 討論一在上,“電氣強(qiáng)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圍介質(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)語的定義,參見術(shù)語D1711。
4. 測試方法概要
4.1 在工業(yè)電頻率條件下(如無特殊說明,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(dāng)電壓開始,升高到測試樣品發(fā)生介電失效為止。
4.2 大多數(shù)情況下,在測試樣品的兩邊安裝簡單的測試電極,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的。也可以使用其他的電極或樣品結(jié)構(gòu)以適應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)度是所使用裝置設(shè)計(jì)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(yīng)用條件下的適用性;當(dāng)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(yīng)用于流程控制,驗(yàn)證或研究測試。
5.3 本測試方法所獲得的結(jié)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(shù)情況下,還需要對其他功能測試和/或?qū)ζ渌牧蠝y試所獲得的結(jié)果進(jìn)行比較,以估計(jì)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(fèi)時(shí)的方法B和C通常給出較低的結(jié)果,但在對不同材料進(jìn)行相互比較時(shí),它們所給出的結(jié)果更有說服力。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單,也更常用。方法B和C所獲得的結(jié)果可以相互比較。
5.5 詳細(xì)說明本測試法的文件如下:
5.5.1 電壓應(yīng)用的方法。
5.5.2 如果是慢速測試法,應(yīng)說明電壓的增速。
5.5.3 測試樣品的選擇,準(zhǔn)備和調(diào)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(biāo)準(zhǔn),以及,
5.5.7 以及任何與*流程的偏差。
5.6 如果5.5所列要求沒有出現(xiàn)在說明文件中,可按以下*進(jìn)行處理。
5.7 如果5.5所列的條目沒有詳細(xì)說明,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所列的條目沒有獲得嚴(yán)格控制,那么就無法實(shí)現(xiàn)15.2和15.3所陳述的精度。
5.8 電流傳感元件失效標(biāo)準(zhǔn)(電流設(shè)定和反應(yīng)時(shí)間)的變化將明顯影響測試結(jié)果。
5.9 附錄X1包含了對絕緣強(qiáng)度測試顯著性更為復(fù)雜的討論。
6. 裝置
6.1 電壓源由變化正弦低壓電源通過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(yīng)具有以下功能:
6.1.1 電壓峰值與電壓有效值的比率應(yīng)等于 (1.34到1.48),對于電路中的測試樣品,所有的電壓都應(yīng)大于擊穿電壓的50。
6.1.2 電壓應(yīng)具有滿足維持到擊穿電壓的能力。對于大多數(shù)的材料來說,使用與表1所示電極相似的電極,輸出電流強(qiáng)度為40mA就可以了。對于更復(fù)雜的電極結(jié)構(gòu),或是對于高損耗測試材料,則需要更高的電流。對于大多數(shù)測試來說,電源需要在測試低電容的0.5kVA,10kV到5kVA,100kV的范圍內(nèi)變化。
表1 用于不同絕緣材料絕緣強(qiáng)度測試的典型電極A
電極類型 | 電極說明B,C | 絕緣材料 |
1 | 反向柱直徑51mm(2in),圓邊厚度25mm(1in), 半徑6.4mm(0.25in) | 平板紙張,薄膜,織物,橡膠,塑料,復(fù)合材料,木板,玻璃,云母和陶瓷 |
2 | 反向柱直徑25mm(1in),圓邊厚度25mm(1in), 半徑3.2mm(0.125in) | 和1型相同,尤其對于玻璃,云母,塑料和陶瓷 |
3 | 反向柱棒直徑6.4mm(0.25in),圓邊直徑為0.8mm (0.313in)D | 與1型相同,尤其對于油漆,塑料以及其他薄膜和磁帶:尤其是需要更小電極的小試樣,或是要求小區(qū)域測量的試樣 |
4 | 平板寬6.4mm(0.25in),長108mm(4.25in),兩端平徑3.2mm(0.125in) | 與1型相同,尤其是橡膠磁帶和其他較窄的薄片材料 |
5 | 半球形電極直徑12.7mm(0.5in)E | 裝填和處理化合物,膠狀和半固體化合物及油脂,包封,密封和壓縮材料 |
6 | 反向柱:低的一個(gè)直徑75mm(3in),15mm(0.6in) 厚,高的一個(gè)直徑25mm(1in),25mm厚,兩者圓形邊緣的半徑都為3mm(0.12in)F | 與1和2型一樣 |
7 | 反向循環(huán)平板,直徑150mmG,10mm厚,圓形邊緣的半徑為3到5mmH | 平板,厚板,或板塊材料,測試的電壓梯度都平行于表面 |
A 在ASTM標(biāo)準(zhǔn)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賣雙方都認(rèn)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(yīng)參考控制被測材料的標(biāo)準(zhǔn),以確定材料是否合適。
C 電極表面應(yīng)拋光并清除上次測試留下的雜物。
D 參考恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),以確定所安裝上側(cè)電極的負(fù)載力。除非另有說明,否則上側(cè)電極應(yīng)重50±2g。
E 參考恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),以確定適當(dāng)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說,他們沒有1型和2型電極那么重要。
G 只要測試樣品圓形邊緣的內(nèi)側(cè)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(yīng)平行與表面。
6.1.3 根據(jù)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,沒有超量或是瞬變。在任何環(huán)境下,都不允許峰值電壓超過顯示電壓有效值的1.48倍。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器更適合于進(jìn)行快速測試(參見12.2.1)或慢速測試(參見12.2.3)。
6.1.4 在電源上安裝可以在三個(gè)周期內(nèi)運(yùn)行的切斷設(shè)備。該設(shè)備將電壓源設(shè)備與電源設(shè)備切斷,以保護(hù)電壓源不受試樣擊穿造成設(shè)備過載的影響。如果破裂后保持持續(xù)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(shè)備應(yīng)具有位于次級升壓變壓器上可以調(diào)節(jié)電流的檢測元件,以便根據(jù)測試樣的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整和排列,以檢測試驗(yàn)電流。設(shè)置檢測元件以應(yīng)對12.3所定義的測試樣擊穿電流。
6.1.6 電流設(shè)置對測試結(jié)果具有重大影響。設(shè)置應(yīng)足夠高,使得短暫電壓,例如局部放電,無法通過斷路器,如果不夠高,將擊穿過度燃燒的測試樣,并造成電極的損壞。優(yōu)化的電流設(shè)置并不能適用于所有的測試樣,這有賴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(shè)置對所給測試樣進(jìn)行測試。電極區(qū)域?qū)﹄娏鞯脑O(shè)置選擇具有重大的影響。
6.1.7 測試樣電流感應(yīng)元件應(yīng)位于升壓變壓器的前端。按測試樣電流校準(zhǔn)電流檢測刻度。
6.2 電壓測量備有電壓表以測定測試電壓有效值。應(yīng)采用可以讀取峰值的電壓計(jì),將讀數(shù)除以 即為有效值。電壓測量電路的總體誤差不能超過測量值的5。另外,無論采用何種速度,電壓計(jì)響應(yīng)時(shí)間的滯后率不得超過全程的1%。
6.2.1 通過將電壓計(jì)或潛在變壓器連接到測試樣電極上,或連接到變壓器上獨(dú)立的電壓計(jì)線圈上,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(fù)載。
6.2.2 要求電壓計(jì)zui大可讀電壓要大于擊穿電壓,以便能夠準(zhǔn)確讀取和記錄擊穿電壓。
6.1.8 應(yīng)小心設(shè)置電流控制響應(yīng)。如果控制設(shè)置得太高,在擊穿發(fā)生時(shí),將不會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)。如果設(shè)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(yīng),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(yīng)。
6.3 電極對于給定的測試樣結(jié)構(gòu),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(dāng)大的變化。出于這個(gè)原因,在該測試方法時(shí),應(yīng)說明所使用的電極,并在報(bào)告中進(jìn)行說明就顯得很重要了。
6.3.1 參考本測試方法的文件詳細(xì)說明了表1中所列的電極。如果沒有詳細(xì)說明的電極,那么應(yīng)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(jié)構(gòu)而無法使用標(biāo)準(zhǔn)電極的情況下,采用雙方都認(rèn)可的其他電極。一些特殊電極的例子,可以參見附錄X2。無論何種情況,都應(yīng)在報(bào)告中說明所采用的電極。
6.3.2 表1中的1到4型及6型電極的整個(gè)平面都應(yīng)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(yīng)處于電極內(nèi),其到電極邊緣的距離不得少于15mm。在大多數(shù)情況下,使用7型電極進(jìn)行測試時(shí),其電極表面應(yīng)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(yīng)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(yīng)維持電極的特定結(jié)構(gòu)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(yīng)保證電極的整個(gè)區(qū)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(dāng)?shù)谋砻鏁?huì)對測試材料產(chǎn)生物理損壞。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渡。
6.3.6無論在大小或形狀上有多大的差別,位于zui低應(yīng)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(yīng)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?qū)щ娡繉与姌O。應(yīng)該認(rèn)識到這造成了所得結(jié)果與其他類型電極所獲得的結(jié)果之間存在很大的不同。
6.3.8 由于電極對測試結(jié)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(yīng)說明環(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(yīng)更傾向于甚至是必須在絕緣液中進(jìn)行測試(參見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(jié)果。在某些場合,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(yán)重的表面放電以及燒蝕。一些在空氣中測試的電極系統(tǒng)應(yīng)在電極周圍包上壓力墊片以防止閃絡(luò)。電極周圍墊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(yīng)提供適當(dāng)大小的油池。(注意在測試電壓高于10kV時(shí),并不*使用玻璃容器,因?yàn)閾舸┧尫懦鰜淼哪芰孔阋該羲槿萜?。而金屬池必須進(jìn)行接地)。
*使用滿足標(biāo)準(zhǔn)D3487中I型或II型的礦物油。根據(jù)測試法D877所測定的結(jié)果,其擊穿電壓至少為26kV。如果另有說明,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(jié)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(jù)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(jié)果產(chǎn)生影響。經(jīng)常更換絕緣油,或使用過濾器和其他修復(fù)設(shè)備有利于減小絕緣油性能變化對測試結(jié)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Xl.4.7)如果在不同于室溫的條件下進(jìn)行測試,應(yīng)通過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6.4.2)中以控制溫度。如果要強(qiáng)制循環(huán)液體,應(yīng)防止氣泡進(jìn)入到液體中。除非另有說明,否則電極上的測試溫度應(yīng)維持在±5以內(nèi)。在很多情況下,應(yīng)說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(參見操作規(guī)程D2413)。對于這些材料,絕緣池的設(shè)計(jì)應(yīng)保證測試樣在測試前不得暴露于空氣當(dāng)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(yīng)準(zhǔn)備加熱箱和濕度控制室。加熱箱應(yīng)滿足D5423標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)目的性質(zhì)決定控制室的設(shè)計(jì)。
6.5 測試室進(jìn)行測試的測試室或測試區(qū)域應(yīng)具有充足的空間以容納測試設(shè)備,并備有互鎖設(shè)備,以防止接觸到任何帶電部件。電壓源,測量設(shè)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(qū)域的門或倉門都必須互鎖,以便在開始測試時(shí)切斷電壓源;(2)應(yīng)盡可能的清除干凈,使得電極表面和測試樣之間沒有扭曲的區(qū)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(yīng)盡可能的簡單便捷。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(xiàn)致命的電壓。有必要恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)并安裝測試設(shè)備和所有與之電氣連接的設(shè)備,以保證安全操作。在測試中任何人都接觸的導(dǎo)電部件都應(yīng)穩(wěn)固的放在地上。在測試完成時(shí),應(yīng)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(yīng)電荷的部件,或(c)即使在斷開與電壓源的連接后仍具有電荷的部件。通過指導(dǎo)讓所有的操作員以恰當(dāng)?shù)姆绞桨踩倪M(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(shè)計(jì)測試設(shè)備,測試室和測試樣,以減小發(fā)生此類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fu部門設(shè)定臭氧接觸極限,這通常是以美國工業(yè)衛(wèi)生工作者會(huì)議8的*值為基礎(chǔ)。在電壓高到足以在空氣或其他含有氧
8 可從美國工業(yè)衛(wèi)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(xù)的吸入臭氧會(huì)造成對臭氧暫時(shí)失去知覺。正因?yàn)槿绱?,?dāng)持續(xù)出現(xiàn)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(jiān)控設(shè)備測量大氣中的臭氧濃度就十分重要了。采用恰當(dāng)?shù)姆椒?,例如排氣口,可以將工作區(qū)域內(nèi)的臭氧濃度降至可以接受的水平。
8. 取樣
8.1 對該材料的說明中應(yīng)定義詳細(xì)的取樣流程。
8.2 為了質(zhì)量控制的目的,在取樣時(shí)應(yīng)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(yīng)在實(shí)驗(yàn)室或其他測試區(qū)域已經(jīng)開始準(zhǔn)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(yuǎn)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(xiàn)或鄰近進(jìn)行調(diào)查,否則應(yīng)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(yīng)足夠大,以便能夠按特殊材料的要求進(jìn)行各項(xiàng)測試(參見12.4)。
9. 測試樣
9.1 準(zhǔn)備和處理:
9.1.1 按照第8章的要求,從所選樣品中準(zhǔn)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(yīng)盡可能具有平滑的平行面。
9.1.3 測試樣應(yīng)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(yīng)具有足夠的絕緣強(qiáng)度,以便在擊穿前出現(xiàn)閃絡(luò)或強(qiáng)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X1.4.7。對于那些沒有干燥且浸入到油中的測試樣以及那些按照D2413操作規(guī)程準(zhǔn)備的測試樣來說,這通常都是必要的(參見6.4)。
9.1.4.2 在測試的一側(cè)或兩側(cè)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(yīng)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(jī)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(yīng)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。有必要按材料的說明確定對這些材料所使用的測試樣和電極。
9.1 準(zhǔn)備和處理:
9.1.1 按照第8章的要求,從所選樣品中準(zhǔn)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(yīng)盡可能具有平滑的平行面。
9.1.3 測試樣應(yīng)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(yīng)具有足夠的絕緣強(qiáng)度,以便在擊穿前出現(xiàn)閃絡(luò)或強(qiáng)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X1.4.7。對于那些沒有干燥且浸入到油中的測試樣以及那些按照D2413操作規(guī)程準(zhǔn)備的測試樣來說,這通常都是必要的(參見6.4)。
9.1.6 無論材料的形狀如何,如果除了測試面對面的擊穿強(qiáng)度以外還要進(jìn)行其他測試,則要在該材料的說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。除非另有說明,否則應(yīng)在測試后,測量擊穿點(diǎn)鄰近區(qū)域的厚度。應(yīng)在室溫條件下(25±5)進(jìn)行測量,并根據(jù)D374測試法采取恰當(dāng)?shù)牧鞒獭?/span>
10. 校準(zhǔn)
10.1 在校準(zhǔn)測量時(shí),測試樣應(yīng)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(dú)立的校準(zhǔn)電壓表連接到測試電壓源的輸出端,以檢測測量設(shè)備的精度。校準(zhǔn)測量適用的這類電壓表示例為: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(yīng)用球隙校準(zhǔn)電壓測量設(shè)備的讀數(shù)。ANSI C68.1將詳細(xì)說明此種校準(zhǔn)的后續(xù)流程。
11. 調(diào)節(jié)
11.1 大多數(shù)固體絕緣體的擊穿強(qiáng)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(yīng)用控制好的溫度和相對濕度進(jìn)行平衡。對于這種材料,調(diào)節(jié)應(yīng)包括在參照本測試法的標(biāo)準(zhǔn)中。
11.2 除非另有說明。否則應(yīng)按D618操作規(guī)程進(jìn)行后續(xù)流程。
11.3 對于許多材料來說,濕度對擊穿強(qiáng)度的影響要大于溫度的影響。對材料進(jìn)行足夠長時(shí)間的調(diào)節(jié),以使得測試樣同時(shí)達(dá)到濕度和溫度的平衡。
11.4 如果調(diào)節(jié)時(shí)導(dǎo)致測試樣表面出現(xiàn)凝結(jié)水,應(yīng)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:在開始任何測試前請參見第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(yàn)電極上。除非另有說明,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(guī)定值中,對于給定的測試樣,應(yīng)選擇在10到20s內(nèi)就發(fā)生擊穿的增速。在某些場合,有必要進(jìn)行1到2次的預(yù)測試,以確定增速。對于大多數(shù)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(xiàn)在10到20s的范圍之外,也應(yīng)繼續(xù)采用。如果出現(xiàn)這種情況,應(yīng)在報(bào)告中記錄下失效次數(shù)。
速率
(V/s)±20
100
200
500
1000
2000
5000
合適的起始電壓,Vs分別是0.25, 0.50, 1, 2, 5, 10, 20, 50和100kV。
分步電壓 | |
如果 Vs(kV)A是 | 增加量 (kV) |
小于5 大于5小于10 大于10小于25 大于25小于50 大于50小于100 大于100 | Vs的10 0.50 1 2 5 10 |
A Vs=0.5(慢速測試的Vbd),除非不能滿足系統(tǒng)規(guī)定的參數(shù)。 | |
系統(tǒng)規(guī)定的參數(shù) (t1-t0)=(t2-t1)=…=(60±5)s 交替的步驟時(shí)間。(20±3)s和(300±10)s 120stbd720s,60秒每步 |
圖2 逐步測試電壓示意圖
增速(V/s)±20 | 系統(tǒng)規(guī)定的參數(shù) |
1 | tbd>120s |
2 | |
5 | |
10 | Vbd=>1.5Vs |
12.5 | |
20 | |
25 | |
50 | |
100 |
圖3 慢速測試電壓示意圖
12.3 擊穿的標(biāo)準(zhǔn)電介質(zhì)失效或是擊穿(D1711術(shù)語中所定義的)包括增加電導(dǎo)以限制電場的維持。在測試中,可以通過對橫穿測試樣厚度的目測和斷裂聲來清楚得判斷該現(xiàn)象。在擊穿區(qū)域內(nèi)可以觀察到測試樣被擊穿和分解。此類擊穿通常為不可逆過程。重復(fù)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(qū)域內(nèi)伴有其他的損壞。這類重復(fù)使用的電壓常帶來擊穿的積極證據(jù),可以使擊穿的路徑更加清晰可見。12.3.1 在某些場合,泄露電流的快速增加會(huì)造成電壓源的跳閘,而沒有在測試樣上留下任何可視損壞。這類失效,通常與高溫條件下的慢速測試有關(guān),會(huì)造成可逆的結(jié)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(fù)其絕緣強(qiáng)度。對于發(fā)生此類失效來說,電壓源會(huì)在相對較低的電流條件下斷開。12.3.2 在某些場合,由于閃絡(luò),局部放電,高電容測試樣中的無功電流或是斷路器的故障問題都會(huì)造成電壓源的斷開。測試中的此類間斷不會(huì)造成擊穿(除了閃絡(luò)測試外),而發(fā)生此類間斷的測試也不能視為滿意的測試。12.3.3 如果斷路器設(shè)置的電流太高,或是如果斷路器的故障存在問題,將會(huì)造成測試樣的過度燃燒。
12.4 測試的數(shù)量對于特定材料,除非另有說明,否則應(yīng)進(jìn)行5次擊穿。13. 計(jì)算13.1 對于每次測試而言,擊穿時(shí)的絕緣強(qiáng)度應(yīng)以kV/mm或V/mil為單位來計(jì)算,對于逐步測試而言,梯度應(yīng)以未發(fā)生擊穿的zui高電壓步驟來計(jì)算。13.2 計(jì)算平均絕緣強(qiáng)度及標(biāo)準(zhǔn)偏差,或其他變量的測量值。