GB/T1695-2005 硫化橡胶工频电压击穿测定仪

一、概述

BDJC-50KV电压击穿试验仪采用计算机控制，通过人机对话方式，完成对绝缘介质材料的工频电压击穿，工频耐压试验。适用于对固体绝缘材料(如：绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤维制品、层压制品、云母及其制品、塑料、薄膜复合制品、陶瓷和玻璃等)在工频电压下击穿电压，击穿强度和耐电压的测试。仪器对实验过程中的各种数据快速、准确地进行采集、处理、存取、显示、打印。

二、满足标准：

GB1408-2006 GB/T1695-2005 GB/T3333 HG/T3330 /GB12656 /ASTM D149 .

GB/T1695-2005 硫化橡胶工频电压击穿测定仪

三、技术指标：

01、输入电压：交流 220 V

02、输出电压：交流 0--50 KV ;

直流 0—50 KV

03、电器容量： 10KVA

04、高压分级： 0-10KV，0--50KV

05、升压速率：0.1-5.0kv

（备注：满足标准要求并可以根据用户需求设定不同的升压速率）

06、试验方式：

直流试验：1、匀速升压 2、梯度升压 3、耐压试验

交流试验：1、匀速升压 2、梯度升压 3、耐压试验

07、试验介质：空气，试验油

08、安装灵敏度较高的过电流保护装置保证试样击穿时在0.05S内切断电源。

09、仪器配备*故障报警系统避免用户操作故障仪器发生危险。（上位机报警和下位机报警）

10、支持短时间内短路试验要求。

11、电压试验精度： ≤ 1％。

12、试验电压连续可调： 0--100 KV。

13、电流可采集到m*并且实现 实时采集。

14、出具*计量单位校准证书或出具客户计量单位的证书

15、电源：220v±10%的单相交流电压和50Hz±1%的频率

16、电流电压稳定度：外界电压波动10% （可选配我司配到电压保护器 额定波动电压30%）

17、升压装置：采用*无触点原件匀速升压淘汰前款机械调压

18、耐压时间：0-6H保持相对电压（软件设定）

19、击穿试样：试样击穿点大小可调一般为1-5mm左右

20、带有方便拆装的油浴槽（可根据客户需要，也可不要油浴槽）

21、机箱材质：优质SUS304 不锈钢

22、支持人机分离异地操作。

23、控制方式：可选 PC /EPC

24、通讯方式：采用全国zui*技术无线蓝牙控制，支持 232/USB/亚太区域网络端口。

四、安全说明：

试验在较高电压下进行，所以我们在设计时加以必要的保护措施以防止发生意外。

1．试验在试验箱中进行，试样可放在空气中或变压器油中。50KV电压头安全放电距离对四周均小于200mm，试验时即使触到箱壁也不会发生危险。

2．升压变压器高压侧尾端及仪器外壳是连接在一起的，即仪器外壳与该地点的地是等电位。

3．电路保护：仪器设有过流保护、过压保护、失压保护、短路保护、漏电保护电路等。

五、整机组成：

1、升压部件：由调压器和高压变压器组成0～50KV的升压部分。

2、动部件：由步进电机均匀调节调压器使加给高压变压器的电压变化。

3、检测部件：由集成电路组成的测量电路。通过信号线把检测的模拟信号和开关信号传给计算机。

4、计算机软件：通过智能电路把由检测设备采集的测控信号传给计算机。计算机根据采集的信息控制设备运行并处理试验结果。

5、试验电极：根据国家标准(1408.1-2006)随设备提供三个电极，具体规格为：Ф25mm×25mm两个；Ф75mm×25mm一个。

六、操作步骤：

1、试验前的准备：

1）打开试验机右侧的总电源开关,预热15分钟。

2）打开计算机进入Windows系统。双击本仪器软件的快捷图标打开试验登录界面输入登录密码即可进入试验界面。

2、交直流试验的切换

1）本仪器高压输出为交流电压。直流的获得方式为在原回路中串入高压硅堆，使测试回路为脉动的直流电压。实现的过程为，硅堆已经在高压变压器的高压绝缘塔中，平时用一个短路杆把高压硅堆短接。需要直流试验时，取出短路杆，使高压硅堆接入测试电路中，这时回路的电压为脉动的直流电压。

2）前面板直流交流选择按钮。该按钮的状态不能改变设备输出的电压性质。按下该按钮，设备仅仅是把直流报警电路接入。指示用户，当打开箱门时，您需要对高压均压球放电。转动放电杆，使放电杆的端部铜球接触高压均压球。建议用户每次放电铜球接触高压均压球时间大于五秒。

3）试验的交直流电压切换，主要取决于高压绝缘塔中的短路杆是否取出。当取出短路杆时，高压均压球上的电压为直流电压，插入短路杆时，高压均压球上的电压为交流电压。短路杆的取出、插入参看左侧的示意图。

4）在直流试验时，计算机也要选择直流状态，否则测的结果是不正确的。简单的说，交流电压与直流电压有倍的关系。

七、安全保护：

本机具有完善的安全防护措施：

本实验仪电路保护控制：跳闸后电压自动回零

1、超压保护

2、试验过流保护

3、试验短路保护

4、安全试验门保护

5、软件误操作保护

6、零电压复位保护

7、试验漏点保护

8、独立接地保护

9、试验结束放电保护

10、设备故障报警保护

八、试验准备和环境

1．试样的处理

⑴用绸布蘸对试样无腐蚀作用的溶剂,擦净试样。

⑵预处理和条件处理：处理条件和方法可根据产品的性能要求从本标准附录表1和表2中选取。有特殊要求的可由产品标准另行规定。

⑶绝缘材料的电气强度随温度和含水量而变化。除被试材料已有规定外者，试样应在23±2℃，相对湿度（50±5）%的条件下处理不少于24h。

⑷经过受潮或浸液体媒质的试样在试验前应用滤纸轻轻吸去液滴，从试样取出到试验完毕不应超过5分钟。

⒉ 媒质：

⑴气体媒质：采用空气，如有闪络可在电极周围加柔软硅橡胶防飞弧圈。防飞弧圈与电极之间有一毫米左右的环状间隙，环宽30mm。

⑵液体媒质：常态试验及90℃以下的热态试验采用清洁的变压器油，90℃至300℃以内的热态试验采用清洁的过热气缸油。

⒊试验环境：

⑴常态试验环境：

温度为20±5℃，相对湿度为65±5%。

⑵热态试验或潮湿环境试验条件由产品标准参照录中表2予以规定。

试验的预处理、条件处理：

预处理：为减少试样以往放置条件的不同而产生的影响，以使试验结果有较好的重复性和可比性。预处理条件可由表1选取。

表1 预处理条件

条件处理：试验前，试样在规定的温度下，在一定相对湿度的大气中或*浸于水（或其他液体）中，放置规定的时间后进行试验，以考核材料性能受温度、湿度等各种因素影响的程度。处理条件由表2选取。机械应力处理条件和方法按产品标准规定。

表2 条件处理与试验环境

九、使用时的注意事项

1、试验过程中不能让无关人员靠近，因本试验仪器可产生较高的电压，未经过培训的人员不能使用该设备。试验时要有监护人员，不要单人使用。以防万一发生意外情况。

2、长时间不使用设备，在再使用时，先让仪器空载加压一次，即把高压电极的接线从均压球上取下。查看计算机试验界面，看看高压电压是否正常。

3、试验中发生意外情况要及时切断电源，问题处理后才能继续试验。

4、设备安放要平稳，安放的地面要坚固。hao是水泥地面以免产生共振。

5、该设备在使用中外壳要接保护地线，既设备外壳接大地,以保护操作人员和设备运行的安全。

6、使用完设备后，要关掉系统各部分电源，不准带电插拔电源线。

7、要按规定的电源电压接入设备。确保电路接线正确。否则会损坏设备。

8、该仪器需安置在室内，实验室应整洁、干燥、无腐蚀性介质，非相关人员不要随意操作。

9、不要让设备电缆碰到尖边，以免划破电缆绝缘；不要让电缆压在重物之下，以免压断电缆引起火灾；不要用电缆拉物体或用电缆捆绑物体，以免拉断电缆使设备不能正常运转。

10、不要让设备碰到水溅，腐蚀性气体，可燃气体和可燃物。如果不避免，可能火灾

11、搬动设备时,要切断设备电源,既要把插头从插座中拔下。禁止搬动设备时放倒设备或倾斜45°角以上。

12、不要在设备运行时插拔设备的电源插头。

十、电击穿安全说明：

1、试验在试验箱中进行，试验箱门打开时电源加不到高压变压器输入端，即高压侧无电压。20KV测试设备高压电极距离试验箱壁的近距离时安全距离，试验时即使人接触箱壁也不会有危险。

2、设备要安装单独的保护地线。接保护地线，主要是减少试样击穿时对周围产生的较强的电磁干扰。也可避免控制计算机失控。

3、该试验设备的电路设有多项保护措施，主要有：过流保护、失压保护、漏电保护、短路保护等。

十一、※※注意事项※※

●本仪器试验过程中如空气相对湿度大于70%，两电极间空气放电的距离会增加很多，所以试验中请与仪器保持1.2米的距离。

●本仪器之控制计算机专为电压击穿试验机设计，请勿随意添加和删除程序或移作它用。

●本公司保留对设备改进的权利，并不另行通知用户。

1、本仪器在试验过程中可对升压击穿过程绘制实时曲线，每次试验的升压曲线都由不同颜色构成，

试验结束后可叠加对比材料的试验数据重复性。

2、可以随时调取当前及历史试验数据进行查看，编辑及修改实验结果。

3、试验过程中可以随时修改试验条件及存储路径及自动存储试验结果。

4、试验过程中，可随时通过软件决定本次试验是否有效，方便筛选试验结果。

5、可对软件设置密码，生成密码保护，做到专机专人操作，避免无关人员误操作。

6、 可对试验结果编辑修改后打印，方便操作更加人性化。

7、可对一组试验中曲线数据的试验结果是否进行人为选定。

8、本仪器采用*无触点原件匀速调压方式，淘汰同类产品中机械传动升压方式。

十二、试验软件简介：

人员管理：可添加多人同时使用此软件 不同人员设定不同密码 交叉使用互不干扰 （如一人使用可删除设定密码 直接进入软件）

参数管理：

高压保护可选、

耐压时间可选、

梯度步进可选 、

漏电流和过压可选、

灵敏的漏电压可选、

漏电流可选 、

升压速度可自由设定（0-50kv 无极自由）

试验结果可选

异地操作选定 、

人机分离选定等等

结果调取：

试验结果保存调取 、

人员选定调取、

试验结果可根据客户要求操作整理 、

支持5次以上彩线对比、

自动整取添加试验数据。

十三、设备安全说明：

1、设备要安装单独的保护地线。

接保护地线，主要是减少试样击穿时对周围产生的较强的电磁干扰。也可避免控制计算机失控。

2、该试验设备的电路设有多项保护措施，

主要有：过流保护、失压保护、漏电保护、短路保护、直流试验放电报警等。

3、接地要求： 仪器需要单独接地，接地附合国家标准要求，金属棒深埋地下至少要1.5米以下。

4、该试验设备的电路设有多项保护措施，

主要有：过流保护、失压保护、漏电保护、短路保护、直流试验放电报警等。

十四、交直流试验的切换

1）本仪器高压输出为交流电压。直流的获得方式为在原回路中串入高压硅堆，使测试回路为脉动的直流电压。实现的过程为，硅堆已经在高压变压器的高压绝缘塔中，平时用一个短路杆把高压硅堆短接。需要直流试验时，取出短路杆，使高压硅堆接入测试电路中，这时回路的电压为脉动的直流电压。

2）前面板直流交流选择按钮。该按钮的状态不能改变设备输出的电压性质。按下该按钮，设备仅仅是把直流报警电路接入。指示用户，当打开箱门时，您需要对高压均压球放电。转动放电杆，使放电杆的端部铜球接触高压均压球。建议用户每次放电铜球接触高压均压球时间大于五秒。

3）试验的交直流电压切换，主要取决于高压绝缘塔中的短路杆是否取出。当取出短路杆时，高压均压球上的电压为直流电压，插入短路杆时，高压均压球上的电压为交流电压。短路杆的取出、插入参看左侧的示意图。

4）在直流试验时，计算机也要选择直流状态，否则测的结果是不正确的。简单的说，交流电压与直流电压有倍的关系。

常规型号为：
BDJC-10KV
BDJC-20KV

BDJC-30KV

BDJC-50KV
BDJC-100KV

BDJC-150KV

十五、北广电性能及橡胶塑料常用仪器
WDW 系列 万能材料试验机(金属材料，非金属材料，液压伺服万能试验机）

BDJC 系列电压击穿试验仪（固体绝缘材料电气介电强度试验机）

BEST 系列体积表面电阻率测定仪（可测试固体液体膏体粉末材料）
BEST 系列 碳素材料电阻率测试仪
BES T系列 电线电缆导体半导体材料电阻率测试仪
M - 系列 橡胶塑料滑动摩擦试验机（国标，非国标，可定制）
GDAT系列 介电常数介质损耗测试仪（可测试固体液体）
GDAT系列 学校介电常数介质损耗测试仪
GDAT系列 高频介电常数介质损耗测试仪
BQS 系列 工频介电常数介质损耗测试仪
BDH 系列 绝缘材料耐电弧性能试验仪
BWK 系列 热变形维卡软化点温度测定仪
BYQ 系列 塑料球压痕硬度计
BRS 系列 熔体流动速率测定仪/熔融指数仪
BMD 系列 计算机控制马丁耐热试验仪

※电压击穿？

电子器件都有能承受的高耐压值，超过该允许值，器件存在失效风险。主动元件和被动元件失效的表现形式稍有差别，但也都有电压允许上限。晶体管元件都有耐压值，超过耐压值会对元件有损伤，比如超过二极管、电容等，电压超过元件的耐压值会导致它们击穿，如果能量很大会导致热击穿，元件会报废。

※介电击穿？

是指在两个导电板之间为了某些目的添加的不导电的物质，由于电压太高，这种物质被破毁，失去不导电的功能，变成了导体。这个现象就是介电击穿。

较简单常见的介质是空气，如果电压大了，空气就会电离。

※绝缘强度？

绝缘本身耐受电压的能力。作用在绝缘上的电压超过某临界值时，绝缘将损坏而失去绝缘作用。

通常，电力设备的绝缘强度用击穿电压表示；而绝缘材料的绝缘强度则用平均击穿电场强度，简称击穿场强来表示。击穿场强是指在规定的试验条件下，发生击穿的电压除以施加电压的两电极之间的距离。绝缘强度通常以试验来确定。绝缘强度随绝缘的种类不同而有本质上的差别。

※内绝缘？

电力设备内部的绝缘。包括固体介质、液体介质或气体介质的绝缘以及由不同介质构成的组合绝缘。外部大气条件对内绝缘基本没有影响。但材料的老化、高温、连续加热以及受潮等因素对内绝缘的绝缘强度有不利的影响。内绝缘若发生击穿，一般说来，它的绝缘强度是不能自行恢复的。

※外绝缘？

在直接与大气相接触的条件下工作的电工设备的各种不同形式的绝缘。包括空气间隙和电力设备固体绝缘的外露表面。外绝缘在放电停止后，其绝缘强度通常能迅速地*恢复并与重复放电的次数无关。外绝缘的绝缘强度与外部大气条件密切相关。绝缘强度

在固体绝缘和空气的交界面上的沿面放电发展成贯穿性的空气击穿称闪络。在一定的试验条件下，使外绝缘表面刚好发生闪络所需的电压值称临界闪络强度。

伏秒特性是指在冲击电压波形一定的前提下，绝缘的冲击放电电压与相应的放电时间的关系曲线。它由试验确定。工程中用以表示绝缘在冲击电压作用下的击穿特性。

外绝缘的绝缘强度和外部大气条件密切相关，受大气温度、压力、湿度等气象条件和脏污状况等多种因素的影响。电工委员会规定标准大气状态为:气压1013毫巴（1巴＝105帕）,温度20℃，湿度11克/米3,并规定了大气状态不同时外绝缘放电电压相互间的换算方法。非标准大气状态下的实测电压值，应换算到标准大气状态下的电压值；反之，应用标准大气状态下的电压值时，应换算到试验或运行中大气状态下的电压值。

※临界闪络强度？

在固体绝缘和空气的交界面上的沿面放电发展成贯穿性的空气击穿称闪络。在一定的试验条件下，使外绝缘表面刚好发生闪络所需的电压值称临界闪络强度。有时闪络强度用平均闪络场强来表示。它是指在规定的试验条件下，用发生闪络的电压除以沿两种介质交界面的泄漏距离或两电极间的垂直距离所得的商。试验条件分为干燥状态、淋雨状态和脏污状态等几类。在这几种状态下得到的临界闪络强度分别简称为干闪强度、湿闪强度和污闪强度。由于介质分界面上的电压分布不均匀，沿面闪络电压比气体或固体单独存在时的击穿电压都低。淋雨状态比干燥状态时的闪络电压低，在潮湿脏污的条件下沿面闪络电压会更明显降低。

※伏秒特性？

电工设备绝缘除承受长期工作电压的作用外，还承受暂态过电压的作用。过电压可分为两大类。一类是由于设备遭受雷击造成的或在设备附近发生雷击而感应产生的过电压；另一类是由于电力系统中的操作或发生事故或发生谐振而引起的过电压。过电压的作用时间很短，但过电压的数值却大大超过正常工作电压。

放电的发展需一定时间，在持续电压作用下，放电时延对放电电压没有影响；但对于作用时间很短的冲击电压，放电时延的影响则不能忽略。工程中用伏秒特性来表示绝缘在冲击电压作用下的击穿特性。伏秒特性是指在冲击电压波形一定的前提下，绝缘的冲击放电电压与相应的放电时间的关系曲线。

伏秒特性由试验确定，其方法为：保持冲击电压波形不变，逐级升高电压。电压较低时，击穿发生在波尾；电压甚高时,放电时间减至很小,击穿可发生在波头。在波尾击穿时，以冲击电压的幅值作为纵坐标，放电时间作为横坐标。在波头击穿时,还以放电时间为横坐标,但以击穿时的电压为纵坐标。在电压较高时完成放电所需时间较短，在电压较低时完成放电所需时间较长。

※电气强度？

电气强度测试又称耐压测试。简单点说，任何电气设备都有一个绝缘等级，不同额定电压的绝缘等级不一样。当超过一定电压等级后，设备的绝缘就会被击穿。电气强度测试就是看在给被测设备加一定的高电压（可以参考IEC标准或者国标），看是否会导致击穿。如果不击穿，则通过，击穿则说明不合格。

一般在设备出厂前做这个试验，在现场可能仅仅是摇绝缘就可以了。另外，该试验是破坏性试验，一旦击穿，不可修复。

电气强度测试又称耐压测试，是围绕绝缘材料被击穿后呈现出导体特性的特点,考察相关电参数的变化特征,以此判定绝缘材料是否被击穿。

※内涵及测试工具？

工频交流电压作用下的气体介质击穿。在均匀电场(见不均匀电场)的间隙中，工频击穿电压和直流击穿电压相等。在极不均匀电场的间隙中（如棒－板间隙），击穿总是发生在棒电极处于正极性的状态，因而交流击穿电压幅值与正极性棒对负极性板间隙的直流击穿电压相近。棒－板空气间隙的交流平均击穿场强为Eа≈4.8kV/cm，与上述E+很接近。为提供高电压输电线或变电所空气间隙距离的设计依据，近年来很多人研究长空气间隙的工频击穿电压(见长间隙击穿)。图2为1～ 10m间隙距离的击穿电压曲线。图中,曲线1、2是棒-棒电极间隙，上棒电极均为5m，下棒电极分别为6m及3m，两者的击穿电压稍有差异。这是因为曲线2的下棒电极短，大地的影响大。曲线3是棒-地间隙的击穿电压,它比棒-棒间隙的数值低许多,并且有"饱和"的趋势。这些试验是在室内进行的，后来由户外试验说明，并未出现"饱和"现象。"饱和"现象是由于试验室墙的影响引起的。进行长间隙的试验需要很大的试验室，投资很多。因此许多人在研究用理论模型计算或试验模拟来代替实际尺寸的试验。

※固体电介质击穿？

导致击穿的低临界电压称为击穿电压.均匀电场中,击穿电压与介质厚度之比称为击穿电场强度（简称击穿场强,又称介电强度）.它反映固体电介质自身的耐电强度.不均匀电场中,击穿电压与击穿处介质厚度之比称为平均击穿场强,它低于均匀电场中固体介质的介电强度.固体介质击穿后,由于有巨大电流通过,介质中会出现熔化或烧焦的通道,或出现裂纹.脆性介质击穿时,常发生材料的碎裂,可据此破碎非金属矿石.

※固体电介质击穿有3种形式 :电击穿,热击穿和电化学击穿.

电击穿是因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质点而导致电介质失去绝缘性能.热击穿是因在电场作用下,电介质内部热量积累,温度过高而导致失去绝缘能力.电化学击穿是在电场,温度等因素作用下,电介质发生缓慢的化学变化,性能逐渐劣化,终丧失绝缘能力.固体电介质的化学变化通常使其电导增加 , 这会使介质的温度上升,因而电化学击穿的终形式是热击穿.温度和电压作用时间对电击穿的影响小,对热击穿和电化学击穿的影响大;电场局部不均匀性对热击穿的影响小,对其他两种影响大.

※液体电介质击穿？

纯净液体电介质与含杂质的工程液体电介质的击穿机理不同.对前者主要有电击穿理论和气泡击穿理论,对后者有气体桥击穿理论.沿液体和固体电介质分界面的放电现象称为液体电介质中的沿面放电.这种放电不仅使液体变质,而且放电产生的热作用和剧烈的压力变化可能使固体介质内产生气泡.经多次作用会使固体介质出现分层,开裂现象,放电有可能在固体介质内发展,绝缘结构的击穿电压因此下降.脉冲电压下液体电介质击穿时,常出现强力气体冲击波（即电水锤）,可用于水下探矿,桥墩探伤及人体内脏结石的体外破碎.

※气体电介质击穿？

在电场作用下气体分子发生碰撞电离而导致电极间的贯穿性放电.其影响因素很多,主要有作用电压,电板形状,气体的性质及状态等.气体介质击穿常见的有直流电压击穿,工频电压击穿,高气压电击穿,冲击电压击穿,高真空电击穿,负电性气体击穿等.空气是很好的气体绝缘材料,电离场强和击穿场强高,击穿后能迅速恢复绝缘性能,且不燃,不爆,不老化,无腐蚀性,因而得到广泛应用.为提供高电压输电线或变电所的空气间隙距离的设计依据（高压输电线应离地面多高等）,需进行长空气间隙的工频击穿试验.

※发展趋势？

绝缘耐压试验分为直流耐压试验和交流耐压试验两种。过去在进行电缆耐压试验时都采用直流耐压试验。经研究和实践表明：直流耐压试验对橡塑绝缘是无效的且具有危害性。我国在九十年代开始研究和实践交流耐压试验技术。经过20多年的研究和实践，世界各国纷纷采用交流耐压试验代替直流耐压试验。国内外有关标准机构也对于高压电缆的试验方法作出了更改和修订。1997年CIGRI大电网工作会议对目前采用的直流耐压试验方法提出疑议，并推荐使用工频及近似工频（30-300HZ）的交流试验方法，在*范围内推广应用。我国的华北电力集团，广东，江苏，浙江，福建，安徽等电网已先后颁发《试验规程》，强制规定用交流耐压试验代替直流耐压试验。在我国电网相对发达的省份，交流耐压试验已经成为强制性标准。其它地区的试验规程也在起草和酝酿中。交流耐压试验取代传统直流耐压试验已是大势所趋。