一股突發(fā)的電流可以轉(zhuǎn)變固態(tài)絕緣體中的分子結(jié)構(gòu)，從而于物質(zhì)中產(chǎn)生一道較易導(dǎo)電的路徑。而一種絕緣體的擊穿電壓并不是數(shù)值，而是通過統(tǒng)計(jì)得出的約數(shù)。因此，人們經(jīng)常會(huì)取一個(gè)比擊穿電壓低的值來確保絕緣體被擊穿的概率在安全范圍之內(nèi)。
擊穿電壓有兩種量度方法，分別是交流電的擊穿電壓和沖擊擊穿電壓。交流電會(huì)采用家用交流電的頻率（多數(shù)為50Hz或60Hz）。沖擊擊穿電壓是模仿絕緣被雷電擊中時(shí)的情況，波幅會(huì)在1.2微秒內(nèi)達(dá)至90%，在50微秒后會(huì)降至50%。此外，ASTM為擊穿電壓的試驗(yàn)提供兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D1816和ASTM D3300。
2氣體與真空
在標(biāo)準(zhǔn)條件下，氣體為絕緣性非常高的物料，需要非常高的電壓才可擊穿（如閃電）。而局部真空可降低擊穿電壓：
其中
為直流電的擊穿電壓。
和
是取決于周邊空氣的常數(shù)數(shù)值,
代表周圍空氣的壓強(qiáng)。
是電極的距離。
是二次電子發(fā)射系數(shù)。
此特性可應(yīng)用于微處理器之中，但亦能造成電器的短路。
3二極管
二極管的電流-電壓圖
反向電壓可以擊穿二極管，但如電流不大，反向?qū)щ娛遣粫?huì)對(duì)二極管造成傷害的。事實(shí)上，齊納二極管就是利用擊穿效應(yīng)穏定電壓。
電壓擊穿試驗(yàn)儀-微機(jī)控制
SDJ-50KV
滿足標(biāo)準(zhǔn)：
1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》
2、GB1408.2-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法
第2部分：對(duì)應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求》
3、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》
4、GB/T3333 電纜紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法
5、HG/T 3330絕緣漆漆膜擊穿強(qiáng)度測定法
6、GB12656 電容器紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法
7、ASTM D149《固體電絕緣材料工業(yè)電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》
適用材料：
主要適用于固體絕緣材料如：塑料、薄膜、樹脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣油、絕緣漆、紙板等介質(zhì)在工頻電壓或直流電壓下?lián)舸?qiáng)度和耐電壓時(shí)間的測試；
電壓擊穿試驗(yàn)儀采用計(jì)算機(jī)控制，試驗(yàn)過程中可在線觀察試驗(yàn)曲線；自動(dòng)存儲(chǔ)試驗(yàn)條件及試驗(yàn)結(jié)果等數(shù)據(jù)，并可存取、顯示、打印.
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包：
1、試驗(yàn)軟件是我公司新研發(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(duì)話方式，完成對(duì)絕緣介質(zhì)工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗(yàn)。
3、試驗(yàn)過程中可動(dòng)態(tài)繪制出試驗(yàn)曲線，試驗(yàn)的曲線可以多種顏色疊加對(duì)比，局部放大，曲線上任意一段可進(jìn)行區(qū)域放大分析；
4、可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，靈活適用；
試驗(yàn)條件及測試結(jié)果等數(shù)據(jù)可自動(dòng)存儲(chǔ)；
6、試驗(yàn)報(bào)告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；
7、可對(duì)一組試驗(yàn)中曲線數(shù)據(jù)的有效與否進(jìn)行人為選定；
8、試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)可導(dǎo)入EXECL,WORD文檔編輯；
9、軟件設(shè)備人員管理功能，試驗(yàn)人員可設(shè)置自己的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)參數(shù)，設(shè)置自己的試驗(yàn)內(nèi)容后別人無法進(jìn)入程序；
10、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；
11、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)。
技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電壓：AC220V 50Hz
2、輸出電壓：AC：0～50kV； DC：0～70kV
3、輸出功率： 3kVA
4、測量范圍： AC：0～50kV； DC：0～70kV
5、升壓速率： 0. 1kV/s、0.2KV/S、0.3KV/S、0.5KV/S、1KV/S、2KV/S、3kV/s
6、耐壓時(shí)間： 0～4H
7、試驗(yàn)方式：
直流試驗(yàn)：1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗(yàn)
交流試驗(yàn)：1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗(yàn)
8、判停方式兩種：1、電壓判停 2、電流判停
9、電壓電流采集方式：光電隔離采集，有效保證控制系統(tǒng)的安全性和可靠性。
10、試驗(yàn)介質(zhì)：空氣，試驗(yàn)油
11、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。
12、采用先進(jìn)智能集成電路勻速調(diào)壓。
13、支持短時(shí)間內(nèi)短路試驗(yàn)要求。
14、電壓試驗(yàn)精度： ≤ 1％。
15、試驗(yàn)電壓連續(xù)可調(diào)： 0--50KV。
16、電流可采集到mA級(jí)
17、漏電流 ： 1～30 mA可由計(jì)算機(jī)軟件自由進(jìn)行設(shè)定
18、電 源 ： 交流220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率
19、試驗(yàn)環(huán)境溫度： 15 ～ 30℃，相對(duì)濕度：0～85%能夠穩(wěn)定運(yùn)行。
20、外形尺寸長×寬×高：1000mm×700 mm×1300mm（參考）
21、設(shè)備自重： 150Kg（參考）
22、接地要求儀器需要單獨(dú)接地，接地附合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，金屬棒深埋地下至少要1.5米以下
結(jié)構(gòu)原理：
1、主要由：升壓系統(tǒng)(高壓變壓器)、西門子PLC控制系統(tǒng)、電極、油箱、電極定位架、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成；
2、計(jì)算機(jī)---西門子PLC控制系統(tǒng)---調(diào)壓裝置----升壓變壓器-----試樣；
3、高壓變壓器主要產(chǎn)生試樣所需的直流電壓；
4、調(diào)壓器用于調(diào)節(jié)升壓變壓器輸入端電壓以產(chǎn)生高壓所需的輸入電壓；
5、電壓測量主要是從高壓變壓器測量端測量，高壓變壓器測量端和高壓端是線性的；
6、放電系統(tǒng)在試驗(yàn)做完以后自動(dòng)放電，以免產(chǎn)生放電對(duì)人身的危害；
安全保護(hù)：
（1）門限位保護(hù)：不關(guān)門，即使通電點(diǎn)實(shí)驗(yàn)開始，設(shè)備無任何反應(yīng)，軟件有:安全門未關(guān)閉提示。
（2）電壓歸零保護(hù)：如果在實(shí)驗(yàn)過程中，突然斷電，下次開機(jī)后，會(huì)自動(dòng)回到零位，保證初始電壓為在零位
（3）終止電壓保護(hù)：可以通過軟件設(shè)定終止電壓，保證在升壓過程中如果出現(xiàn)異常升到的電壓后，自動(dòng)終止并歸零
（4）高壓機(jī)械限位：如果軟件系統(tǒng)失去控制，電壓繼續(xù)往上升，到高壓限位后自動(dòng)歸零如果在擊穿后未判停，通過過流保護(hù)器采集數(shù)據(jù)保證電壓自動(dòng)歸零有高壓指示燈，通過觀察指示燈的狀態(tài)來判斷實(shí)在升壓還是在零位如果長時(shí)間做實(shí)驗(yàn)，為保證設(shè)備的良好運(yùn)行，設(shè)備留有變壓器排氣口，保證變壓器的良好運(yùn)行，增長使用壽命如果在實(shí)驗(yàn)中，試樣有異味或者出現(xiàn)燃燒和冒煙現(xiàn)象，可以通過排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行排除。
（5）獨(dú)立接地保護(hù)
（6）短路保護(hù)
（7）軟件誤操作保護(hù)
（8）漏電保護(hù)
（9）實(shí)驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù)
主要配置：
序號(hào) | 名稱 | 數(shù)量 | 單位 | 配件廠家 |
1 | 電壓擊穿試驗(yàn)儀主機(jī) | 1 | 臺(tái) | 山西冠恒 |
2 | PLC | 1 | 套 | 德國西門子 |
3 | 變壓器 | 1 | 個(gè) | 三鑫華泰 |
4 | 調(diào)壓器 | 1 | 個(gè) | 華通 |
5 | 電壓變送器 | 1 | 個(gè) | 日本松野 |
6 | 電流傳感器 | 1 | 個(gè) | 日本松野 |
7 | 計(jì)算機(jī) | 1 | 臺(tái) | 聯(lián)想 |
8 | 打印機(jī) | 1 | 臺(tái) | 惠普 |
9 | 控制軟件 | 1 | 套 | 山西冠恒 |
10 | 放電裝置 | 1 | 套 | 山西冠恒 |
11 | 試驗(yàn)電極 | 2 | 套 | 山西冠恒 |
12 | 油槽 | 1 | 個(gè) | 亞克力 |
13 | 試驗(yàn)臺(tái) | 1 | 個(gè) | 山西冠恒 |
14 | 說明書 | 1 | 份 | 山西冠恒 |
15 | 合格證 | 1 | 份 | 山西冠恒 |
16 | 裝箱單 | 1 | 份 | 山西冠恒 |
注：易損耗的零件為保險(xiǎn)管，廠家在出廠時(shí)會(huì)配送。
操作使用及注意事項(xiàng)：
電壓擊穿試驗(yàn)儀試驗(yàn)準(zhǔn)備環(huán)境：
試樣的處理
用綢布對(duì)醺對(duì)試樣無腐蝕作用的溶劑，擦凈試樣。
預(yù)處理和條件處理：處理?xiàng)l件和方法可根據(jù)產(chǎn)品的性能要求從本標(biāo)準(zhǔn)附錄表1和表2中選取，有特殊要求的可有產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另行規(guī)定。
絕緣材料的電氣強(qiáng)度隨溫度和含水量而變化，除被試材料已有規(guī)定外，試樣應(yīng)在23±2℃，相對(duì)濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。
經(jīng)過受潮或浸液體煤質(zhì)的試樣在試驗(yàn)前應(yīng)用濾紙輕輕吸去滴液，從試樣取出到試驗(yàn)完畢不超過5分鐘。
媒質(zhì)：
氣體媒質(zhì)：采用空氣，如有閃絡(luò)可在電極周圍加柔軟硅橡膠防飛弧圈，防飛弧圈與電極之間有一毫米左右的環(huán)狀間隙，環(huán)寬30mm。
液體媒質(zhì)：常態(tài)試驗(yàn)及90℃以下的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的過熱氣缸油。
試驗(yàn)環(huán)境：
常態(tài)試驗(yàn)環(huán)境：
溫度為20±5℃，相對(duì)濕度為65±5%。
熱態(tài)試驗(yàn)或潮濕環(huán)境試驗(yàn)條件由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)參照錄中表2予以規(guī)定。
擊穿的判斷：
試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、開裂、燒焦等痕跡為擊穿，如痕跡不清可用重復(fù)施加試驗(yàn)電壓來判斷。
電壓擊穿試驗(yàn)儀使用時(shí)的注意事項(xiàng)：
1、試驗(yàn)過程中不能讓無關(guān)人員靠近，因本試驗(yàn)儀器可產(chǎn)生較高的電壓，未經(jīng)過培訓(xùn)的人員不能使用該設(shè)備。試驗(yàn)時(shí)要有監(jiān)護(hù)人員，不要單人使用。以防萬一發(fā)生意外情況。
2、長時(shí)間不使用設(shè)備，在再使用時(shí)，先讓儀器空載加壓一次，即把高壓電極的接線從均壓球上取下。查看計(jì)算機(jī)試驗(yàn)界面，看看高壓電壓是否正常。
3、試驗(yàn)中發(fā)生意外情況要及時(shí)切斷電源，問題處理后才能繼續(xù)試驗(yàn)。
4、設(shè)備安放要平穩(wěn)，安放的地面要堅(jiān)固。
5、該設(shè)備在使用中外殼要接保護(hù)地線，既設(shè)備外殼接大地,以保護(hù)操作人員和設(shè)備運(yùn)行的安全。
6、使用完設(shè)備后，要關(guān)掉系統(tǒng)各部分電源，不準(zhǔn)帶電插拔電源線。
7、要按規(guī)定的電源電壓接入設(shè)備。確保電路接線正確。否則會(huì)損壞設(shè)備。
8、該儀器需安置在室內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)整潔、干燥、無腐蝕性介質(zhì)，非相關(guān)人員不要隨意操作。
9、不要讓設(shè)備電纜碰到尖邊，以免劃破電纜絕緣；不要讓電纜壓在重物之下，以免壓斷電纜引起火災(zāi)；不要用電纜拉物體或用電纜捆綁物體，以免拉斷電纜使設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
10、不要讓設(shè)備碰到水濺，腐蝕性氣體，可燃?xì)怏w和可燃物。如果不避免，可能火災(zāi)。
11、搬動(dòng)設(shè)備時(shí),要切斷設(shè)備電源,既要把插頭從插座中拔下。禁止搬動(dòng)設(shè)備時(shí)放倒設(shè)備或傾斜45°角以上。
12、不要在設(shè)備運(yùn)行時(shí)插拔設(shè)備的電源插頭。
13、不要在做試驗(yàn)的時(shí)候隨便打開試驗(yàn)門。
14、在試驗(yàn)過程中，離試驗(yàn)儀器距離1.2米。
電壓擊穿試驗(yàn)儀操作步驟：
1、試驗(yàn)前準(zhǔn)備：
（1）打開右側(cè)下面的總電源開關(guān)，預(yù)熱15分鐘。
（2）打開計(jì)算機(jī)windows系統(tǒng)，點(diǎn)擊本儀器軟件圖標(biāo)進(jìn)入試驗(yàn)操作界面。
2、交直流試驗(yàn)的切換：
（1）本儀器高壓輸出為交流電壓。直流的獲得方式為在原回路中串入高壓硅堆，使測試回路為脈動(dòng)的直流電壓。實(shí)現(xiàn)的過程為，硅堆已經(jīng)在高壓變壓器的高壓絕緣塔中，平時(shí)用一個(gè)短路桿把高壓硅堆短接。需要直流試驗(yàn)時(shí)，取出短路桿，使高壓硅堆接入測試電路中，這時(shí)回路的電壓為脈動(dòng)的直流電壓。
（2）試驗(yàn)的交直流電壓切換，主要取決于高壓絕緣塔中的短路桿是否取出。當(dāng)取出短路桿時(shí)，高壓均壓球上的電壓為直流電壓，插入短路桿時(shí)，高壓均壓球上的電壓為交流電壓。短路桿的取出、插入?yún)⒖醋髠?cè)的示意圖。
（3）在直流試驗(yàn)時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)里面也需要設(shè)置成直流試驗(yàn)，方可進(jìn)行直流試驗(yàn)。
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