絕緣材料擊穿強(qiáng)度電氣強(qiáng)度試驗(yàn)儀

（計(jì)算機(jī)控制）電壓擊穿試驗(yàn)儀    主要型號(hào)：BDJC-10KV  20KV  30KV  50KV  100KV  150KV

◇別稱：電壓擊穿儀，介電擊穿儀，電氣強(qiáng)度儀，擊穿強(qiáng)度測試儀，耐電壓測試儀（絕緣材料）

滿足標(biāo)準(zhǔn)：滿足GB1408-2006 絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法，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)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。

◇適用于固體絕緣材料（如：塑料、橡膠、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)度和耐電壓的測試。

◇電腦控制：通過我公司自主研發(fā)的全新智能數(shù)字集成電路系統(tǒng)與軟件控制系統(tǒng)兩部分來完成，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)動(dòng)態(tài)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，修改，打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

絕緣材料擊穿強(qiáng)度電氣強(qiáng)度試驗(yàn)儀本儀器在試驗(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)束后可疊加對比材料的試驗(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，編輯及修改實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

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。

可對軟件設(shè)置密碼，生成密碼保護(hù)，做到專機(jī)專人操作，避免無關(guān)人員誤操作。

可對試驗(yàn)結(jié)果編輯修改后打印，方便操作 更加人性化。

可對一組試驗(yàn)中曲線數(shù)據(jù)的試驗(yàn)結(jié)果是否進(jìn)行人為選定 。

本儀器采用*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。

絕緣材料擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)設(shè)備安全保護(hù)功能：

絕緣材料擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)的安全保護(hù)功能通過硬件防護(hù)、軟件管理和操作流程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多層次安全保障，具體可分為以下四類：

一、硬件保護(hù)機(jī)制

?基礎(chǔ)電氣保護(hù)?

過流保護(hù)：防止電流超過設(shè)備承載能力

漏電保護(hù)：監(jiān)測設(shè)備漏電風(fēng)險(xiǎn)并自動(dòng)斷電

短路保護(hù)：檢測異常短路后終止試驗(yàn)

失壓保護(hù)：電壓異常波動(dòng)時(shí)自動(dòng)切斷電源

超壓保護(hù)：限制電壓超過預(yù)設(shè)閾值

?放電安全設(shè)計(jì)?

直流試驗(yàn)后自動(dòng)報(bào)警提示放電，防止電極殘留電荷引發(fā)觸電風(fēng)險(xiǎn)

配備手動(dòng)放電棒，支持?jǐn)嚯姾缶o急放電操作

二、安全操作設(shè)計(jì)

?物理防護(hù)裝置?

試驗(yàn)箱門安全開關(guān)：開門時(shí)自動(dòng)切斷高壓電源

獨(dú)立保護(hù)地線：減少擊穿時(shí)電磁干擾，避免控制系統(tǒng)失效

?權(quán)限與數(shù)據(jù)管理?

操作口令驗(yàn)證：限制非授權(quán)人員使用設(shè)備

試驗(yàn)數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)：防止數(shù)據(jù)篡改或丟失

三、實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)警

?動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)?

實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)曲線，支持多組數(shù)據(jù)疊加對比

泄漏電流監(jiān)測：判斷絕緣材料是否存在缺陷?異常響應(yīng)機(jī)制?

軟件誤操作保護(hù)：攔截不符合規(guī)范的操作指令

四、標(biāo)準(zhǔn)化流程保障

試驗(yàn)數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為Excel或Word格式，支持標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)告生成23

支持自定義升壓速率（0.1-3.0kV/s）和升壓模式（勻速/階梯/耐壓）4電壓擊穿試驗(yàn)儀整機(jī)組成：

1、升壓部件：由調(diào)壓器和高壓變壓器組成0～50KV的升壓部分。

2、動(dòng)部件：由步進(jìn)電機(jī)均勻調(diào)節(jié)調(diào)壓器使加給高壓變壓器的電壓變化。

3、檢測部件：由集成電路組成的測量電路。通過信號(hào)線把檢測的模擬信號(hào)和開關(guān)信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)。

4、計(jì)算機(jī)軟件：通過智能電路把由檢測設(shè)備的測控信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)的信息控制設(shè)備運(yùn)行并處理試驗(yàn)結(jié)果。

5、試驗(yàn)電極：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)(1408.1-2006)隨設(shè)備提供三個(gè)電體規(guī)格為：Ф25mm×25mm兩個(gè)；Ф75mm×25mm一個(gè)。

性能

1. ?高壓輸出與調(diào)節(jié)精度?

?輸出范圍?：覆蓋20kV至200kV，支持交/直流雙模式輸出，可滿足不同絕緣材料的測試需求。

?調(diào)節(jié)精度?：采用智能調(diào)壓模塊和分頻脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，電壓調(diào)節(jié)精度達(dá)0.5%，擊穿電壓判定精度≤0.8%。

2. ?升壓速率控制?

?速率范圍?：支持10-5000V/s無極調(diào)速，通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)碳刷和閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)高精度線性升壓。

?調(diào)速機(jī)制?：基于FPGA的SPWM電子升壓技術(shù)，避免材料在高壓脈沖下的誤擊穿現(xiàn)象。

3. ?高溫環(huán)境適應(yīng)性?

?溫度范圍?：可在室溫至350℃高溫環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行，部分設(shè)備支持高溫油介質(zhì)測試。

?熱穩(wěn)定性?：采用真空浸漬工藝的高壓線圈和溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)，確保高溫下電壓輸出穩(wěn)定性。

4. ?安全保護(hù)與檢測機(jī)制?

?保護(hù)方式?：集成反時(shí)限TVS保護(hù)、漏電流監(jiān)測（1-30mA可調(diào)）及雙系統(tǒng)互鎖機(jī)制，保障測試安全。

?電流監(jiān)測?：低通濾波技術(shù)實(shí)時(shí)捕捉擊穿瞬間的微電流畸變，結(jié)合諧波特征辨識(shí)材料晶格缺陷。

5. ?數(shù)據(jù)與分析能力?

?技術(shù)?：多級循環(huán)算法與同步漏電流諧波分析，支持擊穿曲線動(dòng)態(tài)繪制和區(qū)域放大分析。

?軟件功能?：具備自動(dòng)存儲(chǔ)試驗(yàn)條件、自定義報(bào)告格式及數(shù)據(jù)導(dǎo)出至Excel/Word等擴(kuò)展功能。

6. ?設(shè)備兼容性?

?材料類型?：適配交聯(lián)聚乙烯、高溫陶瓷基復(fù)合材料、納米摻雜聚合物等百余種絕緣介質(zhì)。

?測試模式?：支持擊穿試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、階梯試驗(yàn)等多種模式。

電壓擊穿試驗(yàn)儀注意事項(xiàng)：

本儀器試驗(yàn)過程中如空氣相對濕度大于70%，兩電極間空氣放電的距離會(huì)增加很多，所以試驗(yàn)中請與儀器保持1.2米的距離。

本儀器之控制計(jì)算機(jī)專為電壓擊穿試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)，請勿隨意添加和刪除程序或移作它用。

本公司保留對設(shè)備改進(jìn)的權(quán)利，并不另行通知用戶

注：   其它未盡事宜請，我們將竭誠為您服務(wù)

電壓擊穿試驗(yàn)儀技術(shù)指標(biāo)：

01、輸入電壓： 交流 220 V

02、輸出電壓： 交流 0--100 KV ;

直流 0—100 KV

03、電器容量： 10KVA

04、高壓分級： 0-100KV

05、升壓速率：0.01-5.0kv

（備注：滿足標(biāo)準(zhǔn)要求并可以根據(jù)用戶需求設(shè)定不同的升壓速率）

06、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)

07、試驗(yàn)介質(zhì)：空氣，試驗(yàn)油

08、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。

09、儀器配備*故障報(bào)警系統(tǒng) 避免用戶操作故障儀器發(fā)生危險(xiǎn)。（上位機(jī)報(bào)警和下位機(jī)報(bào)警）

電壓擊穿試驗(yàn)儀、介電強(qiáng)度試驗(yàn)儀（耐壓測試儀）在使用過程中的注意事項(xiàng)：

在使用電壓擊穿試驗(yàn)儀/介電強(qiáng)度試驗(yàn)儀（耐壓測試儀）進(jìn)行硫化橡膠或其他絕緣材料的擊穿強(qiáng)度測試時(shí)，需嚴(yán)格遵守安全規(guī)范并確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。以下是關(guān)鍵注意事項(xiàng)的詳細(xì)說明：

一、安全防護(hù)措施

1. 高壓危險(xiǎn)防護(hù)

  操作人員必須接受高壓設(shè)備安全培訓(xùn)，熟悉設(shè)備緊急停機(jī)按鈕和斷電流程。  

  測試區(qū)域設(shè)置警示標(biāo)識(shí)（如“高壓危險(xiǎn)"），禁止無關(guān)人員靠近。  

  設(shè)備必須可靠接地（接地電阻≤4Ω），避免漏電或靜電積累。  

2. 防護(hù)裝置

 確保試驗(yàn)儀配備安全聯(lián)鎖裝置（如防護(hù)罩未閉合時(shí)自動(dòng)斷電）。  

 使用絕緣操作工具（如高壓絕緣手套、絕緣墊）輔助操作。  

3. 個(gè)人防護(hù)裝備（PPE）  

  穿戴絕緣手套、護(hù)目鏡及避免電弧或擊穿飛濺物傷害。  

二、設(shè)備設(shè)置與校準(zhǔn)

1. 電壓參數(shù)設(shè)置  

  升壓速率：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（如ASTM D149）選擇合適速率（通常為500 V/s或100 V/s）。  

  初始電壓：從0開始逐步升壓，避免瞬間高壓沖擊樣品。  

2. 電極選擇與安裝  

  使用標(biāo)準(zhǔn)電極（如球形電極或圓柱形電極，符合IEC 60243要求）。  

  確保電極表面平整、清潔，無氧化或污漬（可用酒精擦拭）。  

3. 校準(zhǔn)與驗(yàn)證

  定期校準(zhǔn)設(shè)備（電壓表、電流表精度需符合標(biāo)準(zhǔn)要求）。  

  使用已知擊穿電壓的標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)證設(shè)備準(zhǔn)確性。  

三、樣品處理與測試條件

1. 樣品制備

  樣品厚度均勻（通常1-3 mm），無氣泡、雜質(zhì)或機(jī)械損傷。  

  表面清潔干燥（避免手汗、灰塵或油脂污染）。  

2. 環(huán)境控制  

  溫度：23±2℃，濕度：50±5% RH（參考標(biāo)準(zhǔn)要求）。  

  避免電磁干擾（遠(yuǎn)離大功率設(shè)備或高頻信號(hào)源）。  

3. 樣品固定與接觸  

  確保樣品與電極緊密接觸，避免空氣間隙導(dǎo)致局部放電。  

  對軟質(zhì)橡膠樣品可施加輕微壓力（如1 N）保證貼合。  

四、測試過程操作規(guī)范

1. 逐步升壓

  緩慢升高電壓，避免電壓突變導(dǎo)致誤判擊穿點(diǎn)。  

  實(shí)時(shí)監(jiān)測電流（擊穿瞬間電流驟升）。  

2. 擊穿判定

  擊穿標(biāo)準(zhǔn)：電流超過設(shè)定閾值（如5 mA）或樣品發(fā)生碳化、穿孔。  

  同一樣品不同位置至少測試3次，取平均值（剔除異常值）。  

3. 數(shù)據(jù)記錄  

  記錄擊穿電壓、樣品厚度、環(huán)境條件及擊穿形態(tài)（如沿面放電或貫穿擊穿）。  

五、測試后處理與維護(hù)

1. 殘余電荷釋放  

2. 功能設(shè)計(jì)差異

對比項(xiàng)    介電強(qiáng)度測試儀              擊穿電壓試驗(yàn)儀              

輸出結(jié)果   自動(dòng)計(jì)算介電強(qiáng)度（擊穿電壓/厚度） 通常直接顯示擊穿電壓值        

厚度要求   需精確測量樣品厚度（影響結(jié)果）   厚度非必需參數(shù)（僅記錄原始數(shù)據(jù)）

應(yīng)用場景   絕緣材料性能對比（如薄膜、橡膠）  高壓設(shè)備安全測試（如電纜、套管）

附加功能   可能集成介電常數(shù)測試模塊       側(cè)重過流保護(hù)、電弧檢測          

3. 實(shí)際使用中的重疊

儀器硬件：兩者通常采用相同的高壓發(fā)生器、電極系統(tǒng)和安全防護(hù)設(shè)計(jì)。  

測試原理：均通過逐步升壓直至樣品擊穿，差異主要在數(shù)據(jù)處理方式（是否除以厚度）。  

行業(yè)習(xí)慣：  

電力行業(yè)多稱“擊穿電壓試驗(yàn)儀"（如變壓器油測試）。  

材料研發(fā)領(lǐng)域多稱“介電強(qiáng)度測試儀"（如塑料、橡膠）。  

4. 選擇建議

若需材料本征性能：選擇介電強(qiáng)度測試儀 結(jié)果與厚度無關(guān)，便于橫向?qū)Ρ龋?/span>  

若需安全閾值驗(yàn)證：選擇擊穿電壓試驗(yàn)儀（直接獲得實(shí)際耐受電壓）。  

注：部分現(xiàn)代儀器可同時(shí)輸出兩種數(shù)據(jù)（如北廣精儀儀器設(shè)備有限公司的BDJC系列系列），需通過軟件設(shè)置切換模式。

絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 第3部分：1.2/50μs脈沖試驗(yàn)補(bǔ)充要求

1  范圍

   本部分規(guī)定了GB/T1408.1所提到的在1.2/50μs脈沖電壓應(yīng)力下，對固體絕緣材料電氣強(qiáng)度測定的補(bǔ)充要求。

2  規(guī)范性引用文件

   GB/T1408.1-2006  絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法  第1部分：工頻下試驗(yàn)（IEC60243-1:1998）

3  定義

   下列定義及GB/T1408.1-2006第3章中給出的定義，均適用于本部分。

3.1  全沖擊電壓波

   迅速升到大值，然后迅速回落到零的非周期瞬變電壓，上升時(shí)間比回落時(shí)間短。

3.2  沖擊電壓波的峰值

   U_P 電壓的大值。

3.3  沖擊電壓波的虛峰值

   U₁ 從一個(gè)具有高頻振蕩和限制量級過沖的沖擊電壓波形記錄中衍生的數(shù)值。

3.4  沖擊電壓波的虛電壓起始點(diǎn)

   O₁ 交點(diǎn)O₁是一條在沖擊電壓波前端，通過0.3倍虛峰值和0.9倍虛峰值的直線與零電壓線的交點(diǎn)。

3.5  沖擊電壓波的虛波前時(shí)間

   t₁ t_f的1.67倍，其中t_f是0.3倍與0.9倍峰值之間的時(shí)間間隔。

3.6  沖擊電壓波的半峰值的虛時(shí)間

   t₂  虛電壓起始點(diǎn)O₁和當(dāng)電壓下降到峰值一半時(shí)與波尾交點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。

4  測試的意義

   除GB/T1408.1-2006第4章提供的信息之外，下述也是與脈沖電壓試驗(yàn)有關(guān)的非常重要的信息。

4.1  高電壓設(shè)備常因附近閃電沖擊而遭受短暫過電壓應(yīng)力，特別是在變壓器和開關(guān)設(shè)備用于電力傳送和分配系統(tǒng)時(shí)。在評定電力設(shè)備的可靠性時(shí)，絕緣材料耐受暫態(tài)電壓的能力顯得非常重要。

4.2  由閃電造成的暫態(tài)電壓可能是正極性或負(fù)極性的，此時(shí)相同電極之間的對稱區(qū)域中，極性對電氣強(qiáng)度沒有影響。

   然而，如果電極是不同的，極性會(huì)有明顯的影響。用不對稱電極測試材料，測試者又對此材料沒有以往的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)時(shí)，推薦對兩種極性做對比試驗(yàn)。

4.3  標(biāo)準(zhǔn)波形是一個(gè)1.2/50μs波，峰值電壓大約在1.2μs，衰減到峰值的一半大約在波形起始后50μs，這種波用來模擬一個(gè)不導(dǎo)致絕緣系統(tǒng)擊穿的閃電沖擊。

   注：如果被測試的材料有明顯的電感特性，很難甚至不可能獲得一個(gè)振蕩少于5%的波形，如8.2.2提到的。

   然而，本部分給出的條款只是針對容性試樣，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的測試，例如在復(fù)雜設(shè)備的兩線圈之間進(jìn)行的測試，或者類似模型的測試，應(yīng)該遵照該設(shè)備的技術(shù)規(guī)范。

4.4  在多數(shù)材料的脈沖測試中，由于脈沖時(shí)間很短，介質(zhì)發(fā)熱（以及其他熱效應(yīng)）和空間電荷注入的影響被減弱。

   這樣，脈沖測試的值比短時(shí)間交流測試的峰電壓值要高。通過脈沖電壓測試和長時(shí)間耐壓測試的對比，可以推斷出不同測試情況下某種特定材料的失效模型。

5  電極和試樣

   同GB/T1408.1-2006第5章。

6  測試前的條件處理

   同GB/T1408.1-2006第6章。

7  環(huán)境媒介

   同GB/T1408.1-2006第7章。

8  電氣設(shè)備

8.1  電源

   加在電極上的電壓應(yīng)由特殊的脈沖發(fā)生器提供，該脈沖發(fā)生器具有以下特點(diǎn)：

8.1.1  應(yīng)提供正極性或者負(fù)極性的電壓選擇，連接到電極的一個(gè)接頭應(yīng)接地。

8.1.2  這個(gè)脈沖發(fā)生器應(yīng)能控制并調(diào)整施加于試樣上電壓的波形，使之具有1.2μs±0.36μs虛波前時(shí)間t₁，50μs±10μs半峰值的虛時(shí)間t₂。

8.1.3  脈沖發(fā)生器的電壓容量和能量存儲(chǔ)必須足夠大，使得加在任意待測的試樣上的沖擊電壓波有合適的形狀，要能達(dá)到材料的擊穿電壓或額定電壓。

8.1.4  在滿足8.2.2的條件下，電壓的峰值即為其虛峰值。

8.2  電壓測量

8.2.1  采取措施記錄施加在試樣上的電壓波形，并測量電壓虛峰值，虛波前時(shí)間和半值的虛時(shí)間（誤差就小于5%）。

8.2.2  如果電壓波振蕩幅值小于峰值的5%，頻率大于0.5MHz，得到的將是一條平均曲線，其大幅值是虛峰值。如果振蕩的幅值過大，頻率過低，這種電壓波形在標(biāo)準(zhǔn)測試中是不能被接受的。

9  程序

   同GB/T1408.1-2006第9章。

10  施加電壓

10.1  擊穿試驗(yàn)

   擊穿試驗(yàn)應(yīng)與GB/T1408.1-2006第11章一致。

10.1.1  電壓脈沖將應(yīng)用于三個(gè)波的平均峰值電壓的一系列設(shè)備。初始設(shè)備的峰值電壓應(yīng)該是預(yù)計(jì)擊穿電壓的70%左右。

10.1.2  把后續(xù)設(shè)備的峰值電壓相對于初始設(shè)置的峰值電壓升高5%~10%，GB/T1408.1-2006的表1是適用的。

10.1.3  在脈沖發(fā)生器的連續(xù)脈沖之間必須有足夠的時(shí)間間隔，以便發(fā)生器充分充電，一般三倍于充電時(shí)間常數(shù)的間隔是足夠的。

10.1.4  連續(xù)脈沖之間必須有足夠的時(shí)間間隔，以使注入的空間電荷充分逸散。對于很多材料來說，脈沖發(fā)生器的充電時(shí)間會(huì)終覆蓋這個(gè)時(shí)間，對于那些空間電荷長時(shí)間滯留的材料來說，其時(shí)間需要在詳細(xì)規(guī)范中說明。

   如果不知道這個(gè)時(shí)間間隔，但是認(rèn)為材料有可能存在長時(shí)間的空間電荷滯留，必須做長的脈沖時(shí)間間隔的附加測試，以確定擊穿電壓是否有顯著的差別。

10.1.5  當(dāng)脈沖電壓施加到兩個(gè)電壓水平面試樣不發(fā)生擊穿時(shí)，這樣的測量才是有效的，而擊穿一般發(fā)生在第三個(gè)或者其后續(xù)的電壓水平。

10.1.6  電氣強(qiáng)度應(yīng)該是基于擊穿前的三個(gè)脈沖波的虛峰值，擊穿電壓是導(dǎo)致?lián)舸┑南乱唤M電壓波的標(biāo)稱電壓。

10.1.7  使用不對稱電極系統(tǒng)時(shí)，初步測試以確定哪個(gè)電極得到較低的擊穿電壓，如果得到明顯的差距，應(yīng)使用得到較低測試結(jié)果的電極。

10.2  驗(yàn)證測試

   依照GB/T1408.1-2006的11.1在測試試樣上加載一組三個(gè)規(guī)定的驗(yàn)證電壓（虛值）脈沖波，當(dāng)需要進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，在驗(yàn)證電壓之前將三個(gè)峰值電壓不超過驗(yàn)證電壓峰值80%的脈沖施加到試樣上。

11  擊穿判斷標(biāo)準(zhǔn)

   同GB/T1408.1-2006的第11章，脈沖擊穿電壓是標(biāo)稱峰值電壓，也是導(dǎo)致?lián)舸┑牟ㄐ嗡苓_(dá)到的電壓值（如果材料在這之前未發(fā)生擊穿）。

   耐電壓是擊穿前的三個(gè)脈沖波形的高標(biāo)稱峰值電壓。

12  測量數(shù)量

   同GB/T1408.1-2006的第12章。

13  測試報(bào)告

13.1  全部報(bào)告

   除了特別指定以外，報(bào)告應(yīng)該包括下列內(nèi)容：

a）材料測試的完整描述，測試試樣的描述和準(zhǔn)備的方法。

b）脈沖波的極性。

c）電氣強(qiáng)度中值（中間值）kV/mm，擊穿電壓kV（不是用于驗(yàn)證測試的擊穿電壓）。

d）每個(gè)測試試樣的厚度（見GB/T1408.1-2006的5.4）。

e）測試中的周圍媒介以及它們的特性。

f）當(dāng)電極系統(tǒng)非對稱時(shí)，有極性的電極系統(tǒng)。

g）電氣強(qiáng)度的個(gè)別值kV/mm，擊穿電壓kV（不是用于驗(yàn)證測試的擊穿電壓）。

h）測試過程中，空氣或者試樣所在的其他氣體的溫度、壓力和濕度；當(dāng)試樣浸在液體中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，液體媒質(zhì)的溫度。

i）測試前的預(yù)處理?xiàng)l件。

j）每個(gè)測試試樣的初標(biāo)稱峰值電壓水平。

k）指出測試試樣的擊穿類型和位置（例如，在電極邊緣），對每個(gè)測試試樣，后一組三個(gè)脈沖中的哪個(gè)脈沖導(dǎo)致了擊穿。

l）對于每個(gè)測試試樣，發(fā)生擊穿的點(diǎn)在電壓波形上的位置（波前、峰值、或者波尾）。

13.2  報(bào)告

   當(dāng)需要測試報(bào)告時(shí)，a到f和低值、高值為必需內(nèi)容。

陶瓷電壓擊穿試驗(yàn)儀技術(shù)解析

一、核心功能與標(biāo)準(zhǔn)適配

測試原理

采用工頻/直流雙模式電壓輸出，通過階梯升壓法測定陶瓷材料的介電強(qiáng)度，典型升壓速率可精確至1V/s

，滿足GB1408.1-2016等7項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)及ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)鍵參數(shù)

電壓范圍：0-150kV（交直流可選）

精度控制：整機(jī)誤差≤2%，電流分辨率0.1μA

環(huán)境要求：溫度15-25℃、濕度60-70%時(shí)數(shù)據(jù)有效性佳

二、設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

立式箱體設(shè)計(jì)

相比傳統(tǒng)臥式設(shè)備節(jié)省40%實(shí)驗(yàn)室空間，滑輪地腳實(shí)現(xiàn)靈活移動(dòng)

安全防護(hù)系統(tǒng)

集成高壓擊穿隔離技術(shù)，電弧靈敏度可調(diào)（閾值范圍1-20mA）

三、測試流程示例（以陶瓷基板為例）

樣品準(zhǔn)備

厚度測量（如1mm樣品需使用千分尺校準(zhǔn)）

電極安裝：采用夾具確保上下電極同心度偏差＜0.5mm

參數(shù)設(shè)置

參數(shù)項(xiàng) 典型值 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

升壓速率 2kV/s GB1408.1-2016

電流上限 5mA DL/T 376-2010

基礎(chǔ)預(yù)加壓 400V穩(wěn)定30秒 設(shè)備操作規(guī)程

數(shù)據(jù)

實(shí)時(shí)繪制電壓-電流曲線，自動(dòng)計(jì)算擊穿場強(qiáng)（如39.4kV/mm對應(yīng)1mm樣品擊穿值39393V）

四、典型應(yīng)用場景

航天材料：驗(yàn)證陶瓷隔熱瓦在電壓下的絕緣性能

新能源領(lǐng)域：評估動(dòng)力電池陶瓷隔膜的直流耐壓特性

工業(yè)質(zhì)檢：批量檢測高壓絕緣子用氧化鋁陶瓷的擊穿強(qiáng)度

五、選購建議

功能驗(yàn)證

優(yōu)先選擇支持藍(lán)牙無線連接（傳輸距離≥10米）、具備計(jì)算機(jī)雙控模式的設(shè)備

服務(wù)保障?

確認(rèn)設(shè)備是否包含CNAS認(rèn)證的計(jì)量溯源報(bào)告，以及軟件是否支持ASTM/IEC標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)更新

注：具體技術(shù)參數(shù)需結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際需求，建議通過對比測試驗(yàn)證設(shè)備穩(wěn)定性

交直流介電強(qiáng)度測試儀是一種用于評估絕緣材料電氣性能的專業(yè)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力、電子、化工等領(lǐng)域。以下是其主要特點(diǎn)和功能：

核心功能

?交直流兼容?

支持工頻交流（AC）和直流（DC）兩種測試模式，滿足不同標(biāo)準(zhǔn)要求。例如，直流模式下具備自動(dòng)放電功能，保障操作安全。

?高精度控制?

輸出電壓范圍覆蓋0-100kV，部分型號(hào)可達(dá)5000V或80kV。

升壓速率可調(diào)（0.5kV/s-5kV/s），部分設(shè)備支持階梯升壓或瞬時(shí)升壓。

?智能化操作?

采用微機(jī)控制或觸摸屏界面，支持自動(dòng)升壓、擊穿判定、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及打印。

多重保護(hù)機(jī)制（過流、過壓、短路）和抗干擾設(shè)計(jì)。

100kv電壓擊穿試驗(yàn)儀 電壓擊穿測試儀 介電強(qiáng)度

轉(zhuǎn)矩流變儀

交直流介電強(qiáng)度儀 耐壓測試儀 電壓擊穿測試儀

典型應(yīng)用場景

?絕緣材料測試?：如塑料、橡膠、陶瓷、絕緣油等固體或液體介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度檢測。

?電力設(shè)備維護(hù)?：變壓器、開關(guān)柜等高壓設(shè)備的絕緣性能評估。

技術(shù)參數(shù)示例

項(xiàng)目 參數(shù)范圍 備注

輸出電壓 0-100kV（AC/DC） 部分型號(hào)分檔調(diào)節(jié)

精度 ±1.0%-±3% 取決于型號(hào)

電極間隙 標(biāo)準(zhǔn)2.5mm（可調(diào)） 符合標(biāo)準(zhǔn)

注意事項(xiàng)

?安全操作?：需接地可靠（接地電阻≤4Ω），佩戴絕緣防護(hù)裝備。

?環(huán)境要求?：溫度10℃-35℃，濕度≤75%RH，避免電磁干擾

耐壓測量技術(shù)要點(diǎn)解析

一、核心測試原理

?基本方法?

通過施加高于工作電壓的交流/直流高壓（通常為2倍工作電壓+1000V）持續(xù)規(guī)定時(shí)間，監(jiān)測漏電流是否超過預(yù)設(shè)閾值來判斷絕緣性能

。測試電壓范圍覆蓋0-100kV，漏電流檢測精度達(dá)0-200mA。

?儀器構(gòu)成?

耐壓測試儀由程控電源模塊、信號(hào)調(diào)理模塊和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，支持手動(dòng)/定時(shí)/遠(yuǎn)程三種測試模式

。關(guān)鍵組件包括高壓發(fā)生器、TVS瞬間抑制防護(hù)電路及多級循環(huán)電壓系統(tǒng)。

二、測試流程規(guī)范

?參數(shù)設(shè)置?

測試類型 電壓波形 典型升壓速率 判定標(biāo)準(zhǔn)

交流耐壓 工頻50Hz 0.1-5kV/s 漏電流≤5mA

直流耐壓 平滑直流 2000V/s 電流波動(dòng)≤1μA

操作步驟

預(yù)處理：清潔并干燥被測品，測量初始絕緣電阻

空升試驗(yàn)：不接負(fù)載升壓至目標(biāo)值校準(zhǔn)儀表

正式測試：勻速升壓至規(guī)定值，保持1分鐘后階梯降壓

三、安全防護(hù)措施

?設(shè)備要求?：必須配備門聯(lián)鎖斷電功能，放電時(shí)間≤50ms，測試間隔≥3分鐘

?人員防護(hù)?：操作時(shí)需穿戴絕緣裝備，設(shè)置漏電流雙重報(bào)警（聲光+自動(dòng)斷電）

四、應(yīng)用場景差異

?電力設(shè)備?

變壓器繞組測試采用交流耐壓（AC 30kV/1min），需配合油浸環(huán)境模擬實(shí)際工況

。

?電子元件?

電容器介質(zhì)層驗(yàn)證使用直流耐壓（DC 10kV），采用半球形電極（R=1mm）減少邊緣效應(yīng)

介電強(qiáng)度試驗(yàn)儀（耐壓測試儀）的量程選擇直接影響測試的準(zhǔn)確性、安全性和設(shè)備保護(hù)。量程判斷主要依據(jù)以下關(guān)鍵參數(shù)和測試需求，操作人員需綜合考慮：

一、核心量程參數(shù)

1.測試電壓范圍 (Output Voltage Range)  

依據(jù)：測試標(biāo)準(zhǔn)（如IEC、UL、GB）規(guī)定的電壓值或用戶自定義的測試電壓。  

選擇原則：  

所選儀器的大輸出電壓必須 ≥ 測試所需高電壓（如5kV、10kV、20kV）。  

留出20%~30%余量（例如測試要求10kV，建議選擇量程≥12kV的儀器）。  

2.電流量程 (Current Range)  

依據(jù)：  

擊穿判斷閾值（跳閘電流，如0.5mA~100mA）  

樣品的泄漏電流（正常未擊穿時(shí)的電流值）  

選擇原則：  

儀器電流量程需 覆蓋泄漏電流 + 擊穿閾值。  

典型量程分級：  

低電流型：0~5mA（適用于薄膜、陶瓷等低漏電流材料）  

標(biāo)準(zhǔn)型：0~20mA（通用電子器件、線纜絕緣）  

高電流型：0~100mA 或更高（大尺寸絕緣件、潮濕環(huán)境樣品）  

二、量程判斷步驟

1.確定測試標(biāo)準(zhǔn)要求

查閱產(chǎn)品對應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 606011 醫(yī)療設(shè)備、GB/T 1408 固體絕緣材料），明確：  

? 測試電壓值（如交流3kV 或直流6kV）  

? 跳閘電流閾值（如1mA、5mA）  

2.評估樣品特性

| 樣品類型       | 泄漏電流范圍      | 推薦電流量程       |

      | 薄膜/薄層絕緣      | 幾μA ~ 0.1mA        | 0~5mA                |

   | PCB/電子元件       | 0.1mA ~ 2mA         | 0~20mA               |

| 高壓線纜/大型絕緣件 | 1mA ~ 20mA          | 0~50mA 或 0~100mA    |

   | 潮濕環(huán)境樣品       | 可能達(dá)數(shù)十mA         | ≥0~100mA             |

3.匹配儀器量程能力

電壓量程：儀器大電壓 ≥ 測試電壓 × 1.2（余量）  

電流量程：  

小分辨率 ≤ 泄漏電流的1/10（確保精度）  

上限值 ≥ 跳閘閾值的2倍（避免擊穿時(shí)超量程損壞）  

4.特殊場景考慮

直流測試：直流泄漏電流通常遠(yuǎn)低于交流，可選更小電流量程（如0~5mA）。  

容性負(fù)載：大容量樣品（如長電纜）充電瞬間電流大，需選峰值電流承受能力高的儀器。  

三、操作示例

案例：測試電機(jī)繞組絕緣（標(biāo)準(zhǔn)：IEC 60245）  

要求：  

交流電壓：2.5kV  

跳閘電流：5mA  

泄漏電流：正常值約0.3~1mA  

量程選擇：  

電壓：選0~5kV量程（滿足2.5kV × 1.2=3kV）  

電流：  

小分辨率需≤0.1mA（如儀器精度0.01mA）  

上限選0~20mA（覆蓋泄漏電流且跳閘閾值5mA在量程內(nèi)）  

四、錯(cuò)誤量程的風(fēng)險(xiǎn)

| 錯(cuò)誤操作                     | 后果                         

| 電壓量程不足          | 無法達(dá)到測試電壓，測試無效            |

| 電流量程過小          | 正常泄漏電流即超量程，誤判擊穿        |

| 電流量程過大          | 小電流擊穿未被檢測（漏判）            |

| 未預(yù)留余量            | 擊穿時(shí)過載損壞儀器或采樣電路          |

五、智能量程管理（現(xiàn)代儀器功能）

1.自動(dòng)量程切換：  

儀器根據(jù)負(fù)載特性自動(dòng)選擇佳電壓/電流檔位（需提前設(shè)定保護(hù)閾值）。  

2.預(yù)掃描模式：  

先施加低壓測量泄漏電流，再自動(dòng)匹配正式測試量程。  

3.過載保護(hù)：  

超量程時(shí)自動(dòng)切斷輸出并報(bào)警（如電流＞量程120%觸發(fā)保護(hù)）。  

總結(jié)：量程選擇口訣

> 電壓看標(biāo)準(zhǔn)，電流看漏電；  

> 閾值要覆蓋，余量留充分；  

> 精度需匹配，安全是根本。

實(shí)際操作中務(wù)必參考儀器說明書并進(jìn)行空載校準(zhǔn)，確保量程設(shè)置與測試需求匹配！

耐電壓測試儀檢定及應(yīng)用

   VDE是德國著名的測試機(jī)構(gòu)，直接參與德國國家標(biāo)準(zhǔn)制定。同UL一樣，VDE標(biāo)志只有VDE公司才能制授權(quán)使用VDE標(biāo)志。大部分人對VDE的認(rèn)識(shí)停留在電器零部件認(rèn)證上，其實(shí)VDE測試除傳統(tǒng)的電器零部件、電線電纜、插頭等認(rèn)證之外，同樣也可核發(fā)EMC標(biāo)志以及VDE-GS標(biāo)志。

一、UL與VDE的安全標(biāo)準(zhǔn)簡介

（一）UL與VDE的安全標(biāo)準(zhǔn)的異同

   UL與VDE的安全標(biāo)準(zhǔn)有本質(zhì)上的差異，UL標(biāo)準(zhǔn)比較集中在防止失火的危險(xiǎn)，而VDE標(biāo)準(zhǔn)則比較關(guān)心操作人員的安全，對于電源供給器而言，VDE乃是嚴(yán)厲的電氣安全標(biāo)準(zhǔn)。

   下面的安全件均需要有VDE和UL證書（美國還外須外加CUL證書）：

1. 變壓器（骨架、絕緣膠帶、聚酯絕緣膠帶）；

2. 濾波器（骨架、絕緣膠帶、聚酯絕緣膠帶）；

3. 光耦；

4. Y電容；

5. X電容；

6. PCB材質(zhì)（并包括制板黃卡）；

7. 可燃性塑膠材質(zhì)（包括前面板、電源板支撐膠柱、電源板絕緣PVC、保險(xiǎn)管座、電源線插座VH-3等）；

8. 保險(xiǎn)管；

9. 熱縮套管；

10. 大容量的電解電容；

11. 各類線材。

（二）UL與VDE的安全標(biāo)準(zhǔn)的要求

1. 空間距離/電器間隙（creepage distance）

   在兩個(gè)導(dǎo)電組件之間或是導(dǎo)電組件與物體界面之間經(jīng)由空氣分離測得短直線距離。

2. 沿面距離/爬電距離（clearance）

   沿絕緣表面測得兩個(gè)導(dǎo)電組件之間或是導(dǎo)電組件與物體界面之間的短距離。

3. 抗電強(qiáng)度（hipot test）

   又叫電介質(zhì)強(qiáng)度測試，是多人知道的和經(jīng)常執(zhí)行的生產(chǎn)線安全測試。實(shí)際上，表明它的重要性是每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的一部分?？闺姀?qiáng)度測試是確定電氣絕緣材料足以抵抗瞬間高電壓的一個(gè)非破壞性的測試。這是適用于所有用電設(shè)備為保證絕緣材料絕緣程度足夠的一個(gè)高壓測試。進(jìn)行抗電強(qiáng)度測試的原因是，它可以查出可能的瑕疵，譬如在制造過程中造成的漏電距離和電氣間隙不夠。

   要求是在交流輸入與機(jī)殼之間將零電壓增加到測試產(chǎn)品要求的高壓狀態(tài)時(shí)，不擊穿或不產(chǎn)生飛弧。不同產(chǎn)品對測試電壓要求不同。

4. 溫度（temperature）

   安全標(biāo)準(zhǔn)對電子電器的要求很嚴(yán)，并要求材料有阻燃性，開關(guān)電源的內(nèi)部溫升不應(yīng)超過65℃，比如環(huán)境溫度是25℃，電源元器件的溫度應(yīng)小于90℃。但一般來說，不管是UL或CE認(rèn)證的測試中，都是按照元器件（特別是安全器件）的安全證書所標(biāo)識(shí)的耐溫限值為標(biāo)準(zhǔn)。安規(guī)測試中表示溫度的單位為K（熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾溫標(biāo)，或稱絕對溫標(biāo)，它規(guī)定分子運(yùn)動(dòng)停止時(shí)的溫度為絕對零度，記符號(hào)為K）。

5. 接地電阻（earth resistance）

   接地電阻測試亦稱接地連續(xù)性測試，接地電阻測試必須對所有一類產(chǎn)品（Class I）進(jìn)行。測試的目的是：由于在單緣失效的情況下，機(jī)殼將變成帶電體，當(dāng)使用者接觸的時(shí)候會(huì)被電擊，所以，機(jī)殼必須被可靠地連接到電源的接地點(diǎn)，以達(dá)到保護(hù)使用者的目的。這是因?yàn)?，一旦機(jī)殼變成帶電體，當(dāng)人接觸機(jī)殼的時(shí)候，該接地電阻將與人體并聯(lián)，所以，這個(gè)電阻只有在足夠小的前提下，才能起到保護(hù)人的作用。接地好環(huán)的驗(yàn)證就是接地電阻測試，也就是使用大電流的低電壓源加到接地回路來核實(shí)接地路徑的完整性（一般是100mΩ以下）。

   通過測量連接在保護(hù)接地連接端子或接地觸點(diǎn)和零件之間的阻抗來判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，阻抗不超出產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)確定的某個(gè)值則認(rèn)為是符合要求的，一定要記住，從結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)觀點(diǎn)來看，用做保護(hù)接地的導(dǎo)體不應(yīng)該包含任何的開關(guān)或保險(xiǎn)絲。

設(shè)備安全保護(hù)功能：1.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）。