塑料薄膜擊穿電壓/介電強(qiáng)度測定儀

一、主要適用范圍及功能

塑料薄膜擊穿電壓/介電強(qiáng)度測定儀符合GB/T1695-2005硫化橡膠工頻電壓擊穿強(qiáng)度和耐電壓強(qiáng)度試驗(yàn)GB/T 1408-2006 絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 GB/T3333 電覽紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法 HG/T 3330絕緣漆漆膜擊穿強(qiáng)度測定法 GB12656 電容器紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法及ASTM D149 標(biāo)準(zhǔn)要求.主要適用于固體絕緣材料如：塑料、薄膜、樹脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣漆等介質(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。

二、主要技術(shù)要求：

型號：ZJC-100E

輸入電壓：220V±10%  50-60Hz

功率：10kvA

輸出電壓：AC/DC；0-100kV

升壓速率：0.1kv/S-5kv/S（無檔）

升壓方式：AC/DC；勻速升壓，慢速升壓，快速升壓，耐壓試驗(yàn)，梯度升壓

試驗(yàn)判停方式：電壓或電流

試驗(yàn)介質(zhì)：絕緣油或空氣

電壓精度：1.5%≤；（10-100）%

電流設(shè)置：1-30mA可調(diào)

試驗(yàn)放電：試驗(yàn)結(jié)束自動(dòng)放電或手動(dòng)按鈕放電或放電棒放電

安全設(shè)置：電壓保護(hù)；電流保護(hù)；時(shí)間保護(hù)；高壓裝置運(yùn)行提示；儀器電源未接通提示；高壓運(yùn)行結(jié)束提示；高壓放電運(yùn)行提示 ；高壓起點(diǎn)提示；放電機(jī)構(gòu)位置檢測；開關(guān)安全門（門開啟自動(dòng)斷電）；高壓啟動(dòng)和高壓停止有單獨(dú)開關(guān)（與安全門聯(lián)動(dòng)）；升壓裝置有起點(diǎn)和終點(diǎn)限位開關(guān)；主機(jī)帶有單獨(dú)電壓、電流顯示功能保護(hù)；主機(jī)帶有試驗(yàn)結(jié)束自動(dòng)放電機(jī)構(gòu)；人工控制的手動(dòng)放電裝置有兩種（放電棒和按鈕開關(guān)放電）；直流試驗(yàn)結(jié)束儀器自動(dòng)放電；接地安全線檢測功能保護(hù)；

實(shí)驗(yàn)環(huán)境：濕度80%≤；溫度40℃≤。

試驗(yàn)輔助功能：照明；排風(fēng)

設(shè)備尺寸（長寬高mm）：1600*1000*1500

重量（kg）：1000kg

測試材料：絕緣材料類；

符合標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1408.1-2016；IEC60243-1：2013；GB/T1408.2-2016；IEC60243-2：2013；ASTM D149；GB/T1695-2005；

可選配：高溫空氣中測試；高溫油中測試；

介電強(qiáng)度的測試：

大多數(shù)高分子材料在一定電壓范圍內(nèi)是絕緣體，但是隨著施加電壓的升高，性能會逐漸下降。電壓升到一定值時(shí)變成局部導(dǎo)電，此時(shí)稱為材料的擊穿。

定義:介電強(qiáng)度：試樣擊穿時(shí),單位厚度承受的擊穿電壓值，單位為kv/mm或Mv/m。有時(shí)也稱為電氣強(qiáng)度或擊穿強(qiáng)度。通常介電強(qiáng)度越高,材料的絕緣質(zhì)量越好：Eb＝Ub/h.

Eb表征了材料所能承受的最大電場強(qiáng)度，是高聚物絕緣材料的一項(xiàng)重要指標(biāo)。聚合物絕緣材料的 Eb 一般為107V/cm左右。

耐電壓：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,對試驗(yàn)施加規(guī)定的電壓及時(shí)間,試樣不被擊穿所能承受的最高電壓。

塑料的電擊穿機(jī)理：

問題復(fù)雜---介電擊穿機(jī)理可分為本征擊穿（電擊穿）、熱擊穿、化學(xué)擊穿、放電擊穿等，往往是多種機(jī)理綜合發(fā)生。通常把不隨溫度變化的擊穿稱為電擊穿，把隨溫度變化的擊穿稱為熱擊穿。

熱擊穿：外部表現(xiàn)是介電強(qiáng)度隨溫度升高而迅速下降；與電壓作用的長短有關(guān)；與電場畸變及周圍介質(zhì)的電性能關(guān)系不大；擊穿點(diǎn)多發(fā)生在電極內(nèi)部。

介質(zhì)在電場中產(chǎn)生的熱量大于它能散發(fā)的熱量．使其內(nèi)部溫度不斷升高。溫度升高導(dǎo)致其電阻下降，流經(jīng)試樣電流增大．產(chǎn)生的熱量更多，如此循環(huán)不已，致使介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N聚集態(tài)，失去耐電壓能力,材料被破壞。

電擊穿：特點(diǎn)是介電強(qiáng)度受溫度的影響不大；電作用時(shí)間對結(jié)果無影響；與周圍介質(zhì)的電性能有關(guān)；擊穿點(diǎn)常常出現(xiàn)在電極邊緣其至電極以外。

在固體介質(zhì)中，總有一些自由電子存在,它們在外電場作用下被加速而撞擊中性原子,致使原子電離，在這種作用繼續(xù)下造成材料擊穿.

一般來說，工作溫度高散熱條件差，介質(zhì)電導(dǎo)及損耗大的材料．發(fā)生熱擊穿的幾率高。

介電強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)采用的基本裝置是一個(gè)可調(diào)變壓器和一對電極。試驗(yàn)中使用的試樣厚度為1.59mm.實(shí)驗(yàn)方法有兩種 (參見GB/T1408-2016 ):短時(shí)法，將電壓以平均速度率逐漸增加到材料發(fā)生介電破壞；低速升壓法，是將預(yù)測擊穿電壓值的一半作為起始電壓，然后以均勻速度率增加電壓直到發(fā)生擊穿。

介電強(qiáng)度測試的影響因素：電壓波形及電壓作用時(shí)間影響  

材料在電場作用下，單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量為QF介質(zhì)散發(fā)出去的熱量為Qs，當(dāng)QF略大時(shí)就產(chǎn)生熱不平衡，進(jìn)而介質(zhì)溫度升高,最后發(fā)生擊穿。因此, 可根據(jù)極限條件QF＝QS來求得熱擊穿電壓VB：

當(dāng)電壓頻率增加時(shí)值要下降，當(dāng)波形失真大時(shí)，—般都會有高次諧波出現(xiàn)，這樣會使VB降低，因此必須限制這個(gè)量。

作用時(shí)間的影響：多因熱量積累而使擊穿電壓值隨電壓作用時(shí)間增加而下降.

處于熱擊穿形式的試樣，基本上隨升壓速度的提高擊穿強(qiáng)度也增大。因此，一般規(guī)定試樣擊穿電壓低于20kv時(shí)升壓速度為1.0kv/s;大于或等于20kv時(shí)升壓速度為2.0kv/s。

溫度的影響：試樣厚度對介電強(qiáng)度的影響 濕度影響：因水分浸入材料而導(dǎo)致其電阻降低，必然降低擊穿電壓VB值。如有機(jī)硅玻璃布板。常態(tài)下E＝18kv／mm，受潮后E＝12kV／mm。

電極倒角的影響：電極邊緣處電場強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)部,但邊緣效應(yīng)極難消除。為避免電極邊緣成一直角,需采用一定倒角r 。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定r＝2.50mm。

媒質(zhì)電性能影響：

高壓擊穿試驗(yàn)往往把樣品放在一定媒質(zhì)(如變壓器油)中．其目的為縮小試樣尺寸防止飛弧。但媒質(zhì)本身的電性能對屬于電擊穿為主的材料有明顯影響，而以熱擊穿為主的材料影響極小.故標(biāo)準(zhǔn)中對要求油的擊穿電壓 VB＞=25kv/2.5mm.

Pvc電纜料及酚醛模塑料擊穿點(diǎn)在電極邊緣，當(dāng)油臟時(shí)在試樣邊緣處有很明顯的集聚物的痕跡，而在凈油中沒有。

對于酚醛層壓板擊穿點(diǎn)在電極內(nèi)部，以熱擊穿為主。油的性能對該材料沒什么影響