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介電強(qiáng)度/耐電壓擊穿試驗機(jī)
1.實驗?zāi)康?/span>
1.了解測定高分子材料介電強(qiáng)度和耐電壓值的基本原理
2.掌握高分子材料材料介電強(qiáng)度和耐電壓值的測定方法
2.實驗原理
本方法是用連續(xù)均勻升壓或者逐級升壓的方法，對試樣施加交流電壓，直至擊穿，測出擊穿電壓值，自動計算試樣的介電強(qiáng)度，用迅速升壓的方法，將電壓升到規(guī)定值，保持一定的時間試樣不擊穿，記錄電壓值和時間，即為此試樣的耐電壓值，以千伏和分表示。
本方法適用于固體電工絕緣材料如絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖維制品、層壓制品、云母及其制品、塑料、薄膜復(fù)合制品、陶瓷和玻璃等在工頻電壓下?lián)舸╇妷?，介電?qiáng)度和耐電壓值的測試。對有些絕緣材料如橡膠以及橡膠制品，薄膜等的上述性能實驗，可按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者參考本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
3.實驗試樣
本次實驗采用多型腔圓片模具注塑成型的高密度聚乙烯圓片試樣，試樣尺寸直徑為120mm，
試樣外觀：表面要平整、均勻、沒有裂紋、氣泡和機(jī)械等缺陷
試樣數(shù)量：不得少于3個
4.實驗設(shè)備
電壓擊穿試驗儀ZJC-100E 1臺（北京智德創(chuàng)新儀器設(shè)備有限公司）
等直徑電極 1套
游標(biāo)卡尺 1條
臺式計算機(jī)及控制軟件 1臺
5.實驗操作
①按連續(xù)均勻開壓法，先安裝好式樣，即將HDPE圓片放在2電極中間夾??；
②通過計算機(jī)控制連續(xù)升壓，直到聽到擊穿的聲響，軟件顯示最大值即為擊穿電壓。
6.實驗結(jié)果
序號 | 厚度 第一次(mm) | 厚度 第二次(mm) | 厚度 第三次(mm) | 平均厚度 (mm) | 電壓 (千伏) | 介電強(qiáng)度 KV/ mm |
1 | 3.16 | 3.20 | 3.22 | 3.19 | 25 | 7.84 |
2 | 3.22 | 3.24 | 3.24 | 3.23 | 25 | 7.74 |
3 | 3.22 | 3.20 | 3.18 | 3.20 | 26 | 8.13 |
4 | 3.16 | 3.16 | 3.18 | 3.17 | 27 | 8.52 |
5 | 3.22 | 3.24 | 3.24 | 3.23 | 30 | 9.04 |
7.介電強(qiáng)度/耐電壓擊穿試驗機(jī)主要配置
1、高壓變壓器/1臺【設(shè)備的主要配件，交直流的升壓】；
2、調(diào)壓器/1臺【調(diào)整電壓的穩(wěn)定性，連續(xù)性】；
3、控制系統(tǒng)/1套【試驗軟件】；
4、電壓采集裝置/1套【采集試驗產(chǎn)生的電壓】；
5、電流采集裝置/1套【采集試樣產(chǎn)生的電流】；
6、自動放電裝置/1套【直流試驗結(jié)束后自動放電】；
7、放電報警器/1個【放電后報警表示放電完畢】；
8、A/D轉(zhuǎn)換器/1個【傳遞信號的電子元件】；
9、北京智德創(chuàng)新檢測儀器排風(fēng)裝置/1套(【排出試驗產(chǎn)生的氣味】；
10、照明裝置/1套【在封閉的試驗空間照明功能。觀察試驗動態(tài)】；
11、清華同方商用臺式電腦【超揚A3500(G5905 8G 1T 五年質(zhì)保 內(nèi)置WIFI )21.5顯示器 1套 通過計算機(jī)控制儀器進(jìn)行試驗】；
12、惠普1112噴墨打印機(jī)/1臺惠普1112噴墨打印機(jī)【打印試驗數(shù)據(jù)】；
13、加厚油槽/1只【試驗時將油和試樣放在里邊進(jìn)行試驗】；
14、φ25mm電極/2個【國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)電極】；
15、Φ75mm電極/1個【國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)電極】；
16、北京智德創(chuàng)新檢測儀器環(huán)氧板全封閉電極支架/1套【材質(zhì)：3240Aji環(huán)氧板，絕緣材料規(guī)格φ140*10140*60*10螺桿Φ15*80螺桿φ15*118)支架由以下組成】；
17、鑷子夾試樣1個【長約14CM不銹鋼鑷子】；
18、鋼盤，在油中試驗結(jié)束后接試樣/1個【長約40cm寬約30cm長方形不銹鋼盤，在油中試驗結(jié)束后接試樣】；
19、放電棒（備用）/1根【自動放電裝置出現(xiàn)故障，可手動放電】；
思考討論
1.用不同的試樣制備方法所得試樣測試結(jié)果有何不同？為什么？
答：用不同的試樣制備方法制得的試樣，其均勻性密度及雜質(zhì)含量會有所不同，而這些都會使擊穿電壓發(fā)生變化。
2.試樣中的含水量對測定結(jié)果有何影響？
答：由于水未及性分子在交變電場作用下十分活躍，會加速試樣的擊穿，也就是說降低試樣的介電強(qiáng)度。含水率越大，水份越多，能明顯增加高聚物導(dǎo)電的極性雜質(zhì)。
3.實驗條件對實驗有何影響？如何影響？
答：在較低溫度段下的升高，一方面使聚合物的粒度降低，極性鏈的活動增強(qiáng)，導(dǎo)電能力增加，擊穿強(qiáng)度降低；另一方面，在較高的溫度段下，分子熱運動加劇，對偶極轉(zhuǎn)動干擾增加，使極化減弱，導(dǎo)電能力下降，擊穿強(qiáng)度增大。
環(huán)境溫度下升高，使得空氣中的分子增多，由于濕空氣中的水分子被吸附于電介質(zhì)的表面，形成一層很薄的膜，同時水又是半導(dǎo)體，所以擊穿強(qiáng)度增大。
