环氧树脂抗电压击穿强度测试仪

环氧树脂抗电压击穿强度测试仪（计算机控制）

A.      介电强度定义：

B.      介电强度是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度，它定义为试样被击穿时，单位厚度承受的最大电压，表示 为伏特每单位厚度。物质的介电强度越大，它作为绝缘体的效果越好。

C.      1、介电强度简介

D.      介电强度：是材料抗高电压而不产生介电击穿能力的量度，将试样放置在电极之间，并通过一系列的步骤升高所 施加的电压直到发生介电击穿，以此测量介电强度。尽管所得的结果是以kv/mm为单位的，但并不表明与试样的厚度 无关。因此，只有在试样厚度相同的条件下得到各种材料的数据才有可比性。

E.      2、与介电强度相关的几个概念

F.       介电常数：

G.      用于衡量绝缘体储存电能的性能，它是两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气 为介质或真空时的电容量之比。介电常数 代表了电介质的极化程度，也就是对电荷的束缚能力，介电常数越大，对电 荷的束缚能力越强。电容器两极板之间填充的介质对电容的容量有影响，而同一种介质的 影响是相同的，介质不同， 介电常数不同。

H.     3、体积电阻率

I.        是材料每单位立方体积的电阻，该试验可以按如下方法进行：将材料在500V电压下保持1分钟，并测量所产生的 电流，体积电阻率越高，材料用做电绝缘部件的效能就越高。

J.       4、损耗因子

K.      也指耗损正切，是交流电被转化为热能的介电损耗(耗散的能量)的量度，一般情况下都期望耗损因子越低越好。

L.       介电强度试验与绝缘电阻试验的区别 　　

M.     在我们的常识中，经常将介电强度试验和绝缘电阻试验混淆，误认为是同一个试验，但这两个试验之间还是存在 一定的差异。 　　

N.     绝缘介电强度试验是在相互绝缘的部件之间或绝缘的部件与地之间，在规定时间内施加规定的电压，以此来确定 电机在额定电压下能否安全工作,能否耐 受由于开关、浪涌及其它类似现象所导致的过电压的能力，从而评定电机绝缘 材料或绝缘间隙是否合适。如果电机有缺陷，则在施加试验电压后，会产生击穿放电或损坏。击穿放电表现为飞弧(表 面放电)、火花放电(空气放电)或击穿(击穿放电)现象。过大的漏电流可能引起电参数或物理性能的改变 。 　　

O.     介电强度试验与绝缘电阻测试是不能等同的。清洁、干燥的绝缘体尽管具有高的绝缘电阻,但却可能发生不能经受 绝缘介电强度试验的故障；反之，一个 脏的、损伤的绝缘体，其绝缘电阻虽然低,但在高电压下也可能不会被击穿。由 于绝缘部件是由不同材料制成或是由不同材料合成的，它们的绝缘电阻各不相同。因 此,绝缘电阻的测试不能wan全代表 对清洁度或无损伤程度的直接量度。但是，这种测试对确定高温、潮湿、污物、氧化或挥发性材料等对绝缘特性影响 程度是极为有 益的。 　　

P.      事实上，一台由于过热而使绝缘材料已经老化变脆的电机，其绝缘电阻仍可高达100MΩ,但却无法通过绝缘介电强 度试验。绝缘电阻测试对绝缘材料受潮特别敏感,对绝缘材料老化则显得力不从心。 　　

Q.     绝缘介电强度试验一般采用50Hz正弦波交流电，而绝缘电阻测试均采用直流电。

R.      实验要求及测试报告：

S.      验前准备：

1．样品准备：

1．1试样处理：将所测试样加工成200*200mm厚度3mm以下的片状，并将其表面清洁干净，试验时将试样光面向上放置（即光滑面放高压电极）。绝缘材料的电气强度随温度和水份含量而变化.若被试验材料已有规定,则应遵循此规定.否则,除非另有商定条件,试样应在温度为(23±2)℃,相对湿度为(50±5)%℃条件下处理少于24H

1．2样品准备注意点.

1．2．1制备固体材料试样时,应注意与电极接触的试样两表面要平行,而且应尽可能平整光滑.

1．2．2对于垂直于材料表面的试验,要求试样有足够大的面积以防止试验过程中发生闪络.

1．2．3对于垂直于材料表面的试验,不同厚度的试样其结果不能直接相比

2、两电极间距离测量用来计算电气强度的两电极间距离值应为下列之一(按被试样材料的规定).

2．1标称厚度或两电极间距离(除非另有规定,一般均采用此值);

2．2对于平等于表面的试验,两电极间的距离;

2．3在每个试样上击穿点附近直接测得的厚度或两电极间的距离.

3、电极清洁：在试验前，检查电极是否干净，如果有污垢，使用无尘布蘸取酒精擦干净上下电极，保证电极无污垢。

T.      周围煤质选择
材料应在为防止闪络而选取的周围煤质中试验,在大多数情况下,符合IEC60296:2003的变压器油是适用的煤质.对在矿物油中会引起膨胀的材料,此时其他的流体(例如硅油),可能是更合适的.
对击穿电压值相对较低的试样,可在空气中试验,此时若要在高温下进行试验时,应注意即使在中等的试验电压下,在电极边缘的放电也会对测试值造成很大的影响.
如果试图在另一种媒质中对某种材料的性能进行试验评定,则可以应用这种媒质.
所选取的媒质应对被试样材料的危害影响是最小的.
周围媒质对试验结果可能有很大影响,特别是对易吸收的材料,如纸和纸板,因此必需在试样制备程序中确定全部的必要步骤(例如干媒和浸渍),以及试验过程中周围煤质的状态.必须有足够的时间让试样和电极达到所要求的温度,但有些材料会因长期处于高温而受到的影响.

1、在高温空气中的试验在高温空气中的试验,可在任何设计合理的烘箱中进行,烘箱要有足够大的体积来容纳试样和电极,使它们在试验时不发生闪络.烘箱应装有空气循环装置使试样周围温度在规定温度的±2℃内且应大体上保持均匀,把温度计、热电偶或其他测量温度的装置尽可能放在实验点附近测量温度.

2、在液体中的试验

当试验要在绝缘液体中进行时,除非其他液体更合适外,一般应在使用符合IEC60296:2003的变压器油,必须保证液体有足够的电气强度以避免闪络.在具有此变压器油更高的相对电容率的液体中试验的试样,会出现在此在变压器油中试验时更高的电气强度.降低变压器油或其他液体电气强度的杂质,也可能会增加试验上测得的电气强度.

高温下的试验可能在烘箱内的盛液容器中进行,也可在绝缘油作为热传递介质的恒温控制的油浴中进行.在这种情况下,应采用合适的液体循环措施,以使试样周围的温度大致均匀,并保持在规定温度的±2℃内.

U.      环氧树脂抗电压击穿强度测试仪升压方式

1、短时(快速)试验

1.1将试验电压由零开始以均匀均匀的速度升高直至击穿发生.

1.2对被试材料选择升压速度时,应使大多数击穿发生在(10～20)s之间,则认为试验是成功的.

1.3升压速度应从下述中选取:

100V/s,200V/s,500V/s,1000V/s,200V/s,3000V/s等等.

注:对于大多数材料,通常使用500V/s的升压速度,对模塑材料,推荐使用2000V/s升压速度.以便获得与IEC60296:2003相适应的可比数据.

2、20s逐级升升压试验

2.1将40%的预计短时击穿电压施加于试样上假如不知道短时击穿电压预计值，则应按上述1.1~1.3方法得来。

2.2假如试样耐受这个电压20s还未击穿,则应该按表1规定的增量逐级增加电压.每一次增加的电压应立即且连续施加20s直至发生击穿.

2.3升压要尽可能地快并无任何瞬态过电压,级间升压所用的时间应包括在较高一级电压的20s期间内

2.4如果击穿发生在从起始试验算起少于6级的电压内,则用更低的起始电压再做5个试样的试验

2.5根据试样能耐受20s而不击穿的最高试验电压来确定电气强度.

3、慢速升压试验(120～240)s从40%的预计适时击穿电压开始匀速升压,便击穿发生在(120～240)s之间,对于击穿电压有显著差异的材料来说,有些试样可能在此时间范围以外发生破坏.如果大多数击穿发生在(120～240)s之间,则认为是满意的,选择升压速度时应从下列数据中开始选择:2V/s,5V/s,10V/s,20V/s,50V/s,100V/s,200V/s,500V/s,1000V/s等等.

4、60s逐级升压试验除非另有规定,应按“20s逐级升升压试验"进行试验,但每一级中的耐压时间为60s.

5、极慢速升压试验(300～600)s

除非另有规定,应按“慢速升压试验(120～240)s"进行试验,但击穿应发生在(300～600)s之间,从下列数据中选择升压速度;1V/s,2V/s,5V/s;10V/s;20V/s;50V/s,100V/s,200V/s等等
注:在10.3中所述的(120-240)s的慢速升压试验和在10.5在所述的(300～600)s的极慢速升压试验所得结果与20s逐级升压(10.2)或60s逐级升压(10.4)所得结果大致相似,当使用现代自动设备时,前两者较逐级升压试验更为方便且采用这两种慢速升压试验也使自动设备的使用成为可能.

6、   检查试验

当做检查或耐压试验时,要求施加一个预先确定的电压值,即将该电压尽可能快而准确地升到所要求的值,升压过程中不出现任何瞬态的过电压,然后将所要求的电压值维持到规定的时间.

V.      击穿的判断
在电击穿的同时,回路中电流增加和试样两端电压下降,电流的增加可使断路器跳开或熔丝烧断,但有时也可由于闪络、试验充电电流、漏电或局部放电电流、设备磁化电流或误动作而引起断路器跳开.因此,断路器应与试验设备及被试材料的特性相匹配,否则,断路器可能会在试样未击穿时动作或当试样击穿时断路器不动作,这样便不能正确的判断出是否击穿.即使在最好条件下,也存在周围煤质先击穿的情况也会发生,因此试验过程中要注意观察和检测这些现象,若发现煤质击穿,应在报告中注明.
注:对漏电检测电路敏感性特别重要那些材料,在这种材料的标准中也应作同样的说明.
在垂直于材料表面方向试验时通常容易判断,无论通道是否充有碳粒,当击穿发生后用肉眼容易看到真正击穿的通道.当平行于材料表面方向试验时,要求判断是由试样破坏引起的击穿现象还是由闪络引起的失效.可以通过检查试样或使用再施加一次电压的办法来进行鉴别,再次施加的电压值应小于第一次施加的击穿电压值.试验证明,再次施加的电压值为第一次击穿电压值的50%比较合适,然后用与第一次试验相同的方法升压直到在破坏.

W.    试验次数

1、除非另有规定,通常应做5次试验,取试验结果的中值作为电气强度或击穿电压的值.如果任何一个试验结果偏离中值的15%以上,则另做5次试验.然后由10次试验的中值作为其电气强度或击穿电压的值.

2、当试验并非用于例行的质量控制时,必须做较多的试样,具体的数量与材料的分散性和所用的统计分析方法有关.

3、对并非用于例行的质量控制试验,参见附录A对决定需要试验次数和数据分析参考是有用的.

X.      试验方法：

将测试产品放至电流电极上（见图3），用电压电极压于试样上面。关好玻璃门，开启电源开关，再参照相关标准设定所需参数，如无标准要求，按以下步骤进行：

1.击穿电压强度试验

1)连续升压：试验电压从零开始，按表1规定的升压速度连续均匀升压，直至试样

击穿，读取击穿电压值。

表1连续升压法升压速度

2)逐级升压：按连续升压法所测得的试样击穿电压值的

50%作为起始电压，停留一分钟后如试样未被击穿，则按表2规定的电压值逐级升压，并在每一级电压上停留1分，直至试样被击穿为止。若在升压过程中发生击穿，应读取前一级的电压值；若击穿发生在保持不变的电压级上，则以该电压作为击穿电压。

表2逐级升压法升压电压值

2.耐电压试验：

1)迅速将电压升高到由产品标准规定的电压值停留1分，观察试样是否击穿。若不击穿，则定此电压为耐电压值。

试验结果：

击穿电压强度E(kV/mm)，按下式计算：

E=U/d式中：U----击穿电压，单位为千伏（kV）;d-----试样厚度，单位为毫米（mm）。

取3个试样的中位数为试验结果，保留小数点后一位。

Y.      试验报告
除非另有规定,报告应包括如下内容:

1、被试样材料全称,试样及其制备方法的说明

2、电气强度的中值(以KV/MM表示)或击穿电压的中值(以KV表示)

3、每个试样的厚度(见5.4)

4、试验时所用的周围煤质及其性能

5、电极系统

6、施加电压的方式及频率

7、电气强度的各个值(以KV/MM表示)或击穿电压的各个值(以KV表示)

8、在空气中或在其他气体中试验时的温度、压力和湿度,若在液体中试验时周围煤质的温度

9、试验前条件处理

10、击穿类型和位置的说明