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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(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）、漆包線測試電極兩個(gè)

（3）、絕緣管測試電極兩個(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，電流測量方式是通過電流傳感器直接測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，所以高壓發(fā)生器本身自帶的儀表端就是方便測量而設(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。