計(jì)算機(jī)控制電壓擊穿試驗(yàn)儀的詳細(xì)介紹

一、主要適用范圍及功能

電壓擊穿試驗(yàn)儀滿足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)》、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)度和耐電壓的測(cè)定方法》、GB/T 3333-1999《電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法》、GB/T 12656-1990《電容器紙工頻擊穿電壓測(cè)定法》、GB/T1981及ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)制造。電壓擊穿試驗(yàn)儀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(cè)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。本試驗(yàn)機(jī)采用立式箱體結(jié)構(gòu)，極大的節(jié)省試驗(yàn)室內(nèi)占地空間，地腳采用滑輪結(jié)構(gòu)，方便移動(dòng)和擺放，避免同類廠家生產(chǎn)的臥式設(shè)備，安放時(shí)需要另配安裝臺(tái)的情況，占地空間大，移動(dòng)不方便等缺點(diǎn)。

二、主要技術(shù)要求：

1、設(shè)備輸入電壓： 交流 220 V （普通試驗(yàn)室電源均可兼容）
2、試驗(yàn)電壓方式： 交流 0--10 KV ; 
                   直流 0--10 KV
3、電器容量： 3 KVA
4、試驗(yàn)方法：0-10KV全量程可調(diào)（采用高精度電壓采樣器件，取消了同類廠家由       于電壓采樣精度不夠必須采用高壓分級(jí)的方式）
5、擊穿及耐壓試驗(yàn)升壓速率：

 20 V/S     （此項(xiàng)滿足標(biāo)準(zhǔn)里面極慢速升壓試驗(yàn)要求）

50 V/S     （此項(xiàng)滿足標(biāo)準(zhǔn)里面極慢速升壓試驗(yàn)要求）

100V/S

200 V/S

300V/S

400 V/S（此項(xiàng)滿足標(biāo)準(zhǔn)里面極快速升壓試驗(yàn)要求）

500 V/S（此項(xiàng)滿足標(biāo)準(zhǔn)里面極快速升壓試驗(yàn)要求）

注：本產(chǎn)品采用直流伺服電機(jī)加載機(jī)構(gòu)，保證了標(biāo)準(zhǔn)里面關(guān)于

極慢速試驗(yàn)和極快速試驗(yàn)的要求，保證用戶可以自由選擇升壓速率，是目前同類產(chǎn)品中*滿足國標(biāo)對(duì)于升壓速率要求的測(cè)試設(shè)備。

6、試驗(yàn)方式：
           直流試驗(yàn)：1、勻速升壓  2、階梯升壓  3、耐壓試驗(yàn) 
           交流試驗(yàn)：1、勻速升壓  2、階梯升壓  3、耐壓試驗(yàn)

注：根據(jù)不同行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，我們可以根據(jù)用戶的要求，依據(jù)貴行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為您定制行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所需的特殊測(cè)試功能。

7、過電流保護(hù)裝置應(yīng)有足夠靈敏度以保證試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源。
8、漏電電流選擇：1—100 mA可由計(jì)算機(jī)軟件自由進(jìn)行設(shè)定。
9、本儀器采用的無觸點(diǎn)原件勻速調(diào)壓方式，淘汰同類產(chǎn)品中機(jī)械傳動(dòng)升壓方式。
10、支持短時(shí)間內(nèi)短路試驗(yàn)要求。（其它同類產(chǎn)品無此功能）
11、一次試驗(yàn)可以同時(shí)做3個(gè)試樣。（同類產(chǎn)品一次試驗(yàn)只能做一個(gè)試樣）

12、電壓測(cè)量誤差： ≤ 2％
13、試驗(yàn)電壓連續(xù)可調(diào)： 0--10 KV

14、耐壓時(shí)間設(shè)定：0-6小時(shí)（可通過軟件連續(xù)設(shè)定）

15、八級(jí)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

三、試驗(yàn)方式

1、絕緣試樣空氣中擊穿或耐壓試驗(yàn)

2、絕緣試樣浸油中擊穿或耐壓試驗(yàn)

1、絕緣試樣空氣中階梯擊穿或耐壓試驗(yàn)

2、絕緣試樣浸油中階梯擊穿或耐壓試驗(yàn)

注：根據(jù)用戶要求，可定制其他試驗(yàn)方式

四、試驗(yàn)界面：

1、本儀器在試驗(yàn)過程中可對(duì)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)束后可疊加對(duì)比材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性。

2、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)。

3、試驗(yàn)過程中可以隨時(shí)修改試驗(yàn)條件及存儲(chǔ)路徑及自動(dòng)存儲(chǔ)試驗(yàn)結(jié)果。

4、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。

5、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。

五、設(shè)備安全保護(hù)功能：

 ◆ 試驗(yàn)在試驗(yàn)箱中進(jìn)行，試驗(yàn)箱門打開時(shí)電源加不到高壓變壓器輸入端，即高壓側(cè)無電壓。100KV測(cè)試設(shè)備高壓電極距離試驗(yàn)箱壁的zui近距離大于370mm，50KV測(cè)試設(shè)備高壓電極距離試驗(yàn)箱壁的zui近距離大于250mm，試驗(yàn)時(shí)即使人接觸箱壁也不會(huì)有危險(xiǎn)。

 ◆ 設(shè)備要安裝單獨(dú)的保護(hù)地線。接保護(hù)地線，主要是減少試樣擊穿時(shí)對(duì)周圍產(chǎn)生的較強(qiáng)的電磁干擾。也可避免控制計(jì)算機(jī)失控。

 ◆ 該試驗(yàn)設(shè)備的電路設(shè)有多項(xiàng)保護(hù)措施，主要有：過流保護(hù)、失壓保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)、直流試驗(yàn)放電報(bào)警等。

 ◆直流試驗(yàn)放電報(bào)警功能:在設(shè)備做完直流試驗(yàn)時(shí),當(dāng)開啟試驗(yàn)門時(shí)設(shè)備會(huì)自動(dòng)報(bào)警,直至使用設(shè)備上的放電裝置放電后報(bào)警會(huì)自動(dòng)取消.（注：因?yàn)橹绷髟囼?yàn)后不放電會(huì)危險(xiǎn)到人身安全,不能直接拿取電極,起到提醒使用人員放電以免造成人身傷害）。

 ◆ 試驗(yàn)放電裝置，隨主機(jī)為一體化，改進(jìn)了以往單獨(dú)配備一根放電桿的功能。

六、設(shè)備主要配置

1、試驗(yàn)主機(jī)一臺(tái)

2、1萬伏高壓發(fā)生器一臺(tái)

3、全自動(dòng)微電腦電壓調(diào)壓裝置一套（串口方式）

4、電壓采集及電流采集隔離式變送裝置一套

5、試驗(yàn)電極規(guī)格（黃銅）：（1）、試驗(yàn)用薄膜電極 ￠25mm兩個(gè)

￠75mm一個(gè)

（2）、漆包線測(cè)試電極兩個(gè)

（3）、絕緣管測(cè)試電極兩個(gè)

（4）、鱷魚夾電極兩個(gè)

6、試驗(yàn)用油盒兩只：材質(zhì)為有機(jī)玻璃

7、放電棒一只（樹脂式）

8、電壓擊穿計(jì)算機(jī)測(cè)控軟件一套

9、計(jì)算機(jī)一套（抗強(qiáng)干擾計(jì)算機(jī)，避免同類廠家只選用普通計(jì)算機(jī)，死機(jī)現(xiàn)象頻繁，操作不可靠等缺點(diǎn)）

電腦主機(jī)配置：1、160G硬盤  2、1G內(nèi)存  3、DVD光驅(qū) 4、屏蔽機(jī)箱及附件

顯示器配置：17寸純平液晶顯示器一臺(tái)

10、彩色噴墨打印機(jī)一臺(tái)（惠普品牌）

11、程序光盤一套

12、產(chǎn)品使用說明書一份

13、合格證一份

七、電壓擊穿技術(shù)原理及相關(guān)技術(shù)解析（以10萬伏為例）

電壓擊穿試驗(yàn)儀由三部分組成，即高壓試驗(yàn)變壓器，自動(dòng)升壓裝置，電壓電流采集裝置，計(jì)算機(jī)及測(cè)控軟件四部分組成，下面就這四個(gè)部分分別說明原理及使用情況

1、高壓試驗(yàn)變壓器的原理

高壓試驗(yàn)變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為三個(gè)繞組組成，一個(gè)輸入繞組，一個(gè)儀表端輸出繞組和一個(gè)高壓輸出繞組，三個(gè)繞組電壓通過互感方式傳遞，輸入繞組的電壓范圍為0-200V，輸出繞組的電壓范圍為0-100KV（交流電壓，直流電壓為輸出的交流電壓*1.414），儀表端的輸出電壓為0-100V。此繞組一般為外接測(cè)量電壓使用。

擊穿試驗(yàn)或者耐壓試驗(yàn)中，通過自動(dòng)調(diào)壓器供給高壓變壓器輸入繞組一個(gè)從低到高的電壓時(shí)，高壓繞組和儀表端繞組就會(huì)根據(jù)匝數(shù)比輸出一個(gè)試驗(yàn)電壓和一個(gè)測(cè)量電壓，此時(shí)通過高壓發(fā)生器輸出的電壓通過高壓導(dǎo)線連接的黃銅電極施加到材料表面，在材料表面的另外一側(cè)的黃銅電極通過高壓導(dǎo)線回流到高壓試驗(yàn)變壓器的零端子，從而形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)試樣沒有被擊穿時(shí)候，整個(gè)回路成高阻開路狀態(tài)，當(dāng)材料由于耐受電壓不夠造成擊穿時(shí)候，會(huì)在材料表面形成微小擊穿孔洞，高壓電極和地電極間形成穩(wěn)定擊穿電流，計(jì)算機(jī)通過判別電流值和擊穿后的試驗(yàn)電壓拐點(diǎn)來判定材料是否被擊穿。電壓采集是通過高壓變壓器的儀表輸出端的輸出電壓經(jīng)過傳感電路送至計(jì)算機(jī)軟件，電流測(cè)量方式是通過電流傳感器直接測(cè)量高壓回路的電流值來得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

2：自動(dòng)升壓裝置：自動(dòng)升壓裝置是在自耦調(diào)壓器的基礎(chǔ)上，加上伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器，通過計(jì)算機(jī)發(fā)出升壓速率指令，讓伺服電機(jī)帶動(dòng)自耦變壓器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生一個(gè)0-200V的電壓給高壓變壓器的輸入端。

3：電壓電流采集裝置：

本廠生產(chǎn)的電壓電流采集卡可以同時(shí)采集從變壓器儀表端采集下來的電壓值和從高壓回路當(dāng)中采集下來的電流值，并通過232通訊的方式傳送給計(jì)算機(jī)軟件。

4：計(jì)算機(jī)內(nèi)部有一塊數(shù)據(jù)采集AD卡，工作時(shí)以很高的頻率采集電壓值，電流值，時(shí)間值，和升壓速率值，并隨時(shí)根據(jù)擊穿電流的變化和電壓的變化來判斷試樣是否被擊穿。

5：計(jì)算機(jī)軟件會(huì)把這些數(shù)據(jù)采集及動(dòng)作控制*自動(dòng)化，外接的打印機(jī)會(huì)根據(jù)軟件設(shè)置參數(shù)和實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)打印出一份完整試驗(yàn)過程的報(bào)告單。

6：交流變直流的原理

在高壓變壓器高壓輸出繞組側(cè)，有一個(gè)全波整流的高壓硅堆，在高壓發(fā)生器的zui頂端頭部有個(gè)黃銅的短路桿，可拔出取下，當(dāng)短路桿不拔出時(shí)，高壓硅堆輸出被短接，此時(shí)輸出的是交流電壓，當(dāng)短路桿被拔出時(shí)，交流輸出電壓進(jìn)入高壓硅堆整流后輸出。

7：高壓儀表端的作用：

高壓儀表端的作用是方便二次儀表的采集，由于二次儀表的耐壓等級(jí)都不夠在直接高壓回路上檢測(cè)，所以高壓發(fā)生器本身自帶的儀表端就是方便測(cè)量而設(shè)置的，由于儀表端繞組和高壓繞組都是硬性匝數(shù)比，所以按比例測(cè)量的精度和直接在高壓線上采集的精度是一樣的。

8：能不能做額定電壓下的輸出電流試驗(yàn)

例如想輸出一個(gè)300MA的10萬伏的電壓，那么需要高壓發(fā)生器的容量為30KVA，在此容量下，加載一個(gè)大功率限流電阻，高壓發(fā)生器可以連續(xù)耐受1.5小時(shí)。

9：直流輸出電流和交流輸出電流是否一樣

由于高壓繞組只有一個(gè)，直流是通過內(nèi)置的高壓硅堆整流而得到

所以，直流試驗(yàn)的電流輸出值和交流試驗(yàn)的輸出值是一樣的。