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計算機控制電壓擊穿試驗儀的詳細(xì)介紹

一、主要適用范圍及功能

電壓擊穿試驗儀滿足GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強度試驗方法　第1部分；工頻下試驗》、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強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)計制造。電壓擊穿試驗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姸群湍碗妷簳r間的測試；電壓擊穿試驗儀采用計算機控制，試

驗過程中可在線觀察試驗曲線；自動存儲試驗條件及試驗結(jié)果等數(shù)據(jù)，并可存取、顯示、打印。本試驗機采用立式箱體結(jié)構(gòu)，極大的節(jié)省試驗室內(nèi)占地空間，地腳采用滑輪結(jié)構(gòu)，方便移動和擺放，避免同類廠家生產(chǎn)的臥式設(shè)備，安放時需要另配安裝臺的情況，占地空間大，移動不方便等缺點。

二、主要技術(shù)要求：

1、設(shè)備輸入電壓： 交流 220 V （普通試驗室電源均可兼容）
2、試驗電壓方式： 交流 0--10 KV ; 
                   直流 0--10 KV
3、電器容量： 3 KVA
4、試驗方法：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的方式）
5、擊穿及耐壓試驗升壓速率：

 20 V/S     （此項滿足標(biāo)準(zhǔn)里面極慢速升壓試驗要求）

50 V/S     （此項滿足標(biāo)準(zhǔn)里面極慢速升壓試驗要求）

100V/S

200 V/S

300V/S

400 V/S（此項滿足標(biāo)準(zhǔn)里面極快速升壓試驗要求）

500 V/S（此項滿足標(biāo)準(zhǔn)里面極快速升壓試驗要求）

注：本產(chǎn)品采用直流伺服電機加載機構(gòu)，保證了標(biāo)準(zhǔn)里面關(guān)于

極慢速試驗和極快速試驗的要求，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)對于升壓速率要求的測試設(shè)備。

6、試驗方式：
           直流試驗：1、勻速升壓  2、階梯升壓  3、耐壓試驗 
           交流試驗：1、勻速升壓  2、階梯升壓  3、耐壓試驗

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、過電流保護裝置應(yīng)有足夠靈敏度以保證試樣擊穿時在0.1S內(nèi)切斷電源。
8、漏電電流選擇：1—100 mA可由計算機軟件自由進行設(shè)定。
9、本儀器采用的無觸點原件勻速調(diào)壓方式，淘汰同類產(chǎn)品中機械傳動升壓方式。
10、支持短時間內(nèi)短路試驗要求。（其它同類產(chǎn)品無此功能）
11、一次試驗可以同時做3個試樣。（同類產(chǎn)品一次試驗只能做一個試樣）

12、電壓測量誤差： ≤ 2％
13、試驗電壓連續(xù)可調(diào)： 0--10 KV

14、耐壓時間設(shè)定：0-6小時（可通過軟件連續(xù)設(shè)定）

15、八級安全防護措施： （1） 超壓保護

（2）試驗過流保護

（3）試驗短路保護

（4）安全門開啟保護

（5）軟件誤操作保護

（6）零電壓復(fù)位保護

（7）試驗結(jié)束放電保護

（8）獨立保護接地

三、試驗方式

1、絕緣試樣空氣中擊穿或耐壓試驗

2、絕緣試樣浸油中擊穿或耐壓試驗

1、絕緣試樣空氣中階梯擊穿或耐壓試驗

2、絕緣試樣浸油中階梯擊穿或耐壓試驗

注：根據(jù)用戶要求，可定制其他試驗方式

四、試驗界面：

1、本儀器在試驗過程中可對升壓擊穿過程繪制實時曲線，每次試驗的升壓曲線都由不同顏色構(gòu)成，試驗結(jié)束后可疊加對比材料的試驗數(shù)據(jù)重復(fù)性。

2、可以隨時調(diào)取當(dāng)前及歷史試驗數(shù)據(jù)進行查看，編輯及修改參數(shù)。

3、試驗過程中可以隨時修改試驗條件及存儲路徑及自動存儲試驗結(jié)果。

4、試驗過程中，可隨時通過軟件決定本次試驗是否有效，方便篩選試驗結(jié)果。

5、可設(shè)置操作口令，做到專機專人操作，避免無關(guān)人員誤操作。

五、設(shè)備安全保護功能：

 ◆ 試驗在試驗箱中進行，試驗箱門打開時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箱壁的zui近距離大于370mm，50KV測試設(shè)備高壓電極距離試驗箱壁的zui近距離大于250mm，試驗時即使人接觸箱壁也不會有危險。

 ◆ 設(shè)備要安裝單獨的保護地線。接保護地線，主要是減少試樣擊穿時對周圍產(chǎn)生的較強的電磁干擾。也可避免控制計算機失控。

 ◆ 該試驗設(shè)備的電路設(shè)有多項保護措施，主要有：過流保護、失壓保護、漏電保護、短路保護、直流試驗放電報警等。

 ◆直流試驗放電報警功能:在設(shè)備做完直流試驗時,當(dāng)開啟試驗門時設(shè)備會自動報警,直至使用設(shè)備上的放電裝置放電后報警會自動取消.（注：因為直流試驗后不放電會危險到人身安全,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）。

 ◆ 試驗放電裝置，隨主機為一體化，改進了以往單獨配備一根放電桿的功能。

六、設(shè)備主要配置

1、試驗主機一臺

2、1萬伏高壓發(fā)生器一臺

3、全自動微電腦電壓調(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、試驗電極規(guī)格（黃銅）：（1）、試驗用薄膜電極 ￠25mm兩個

￠75mm一個

（2）、漆包線測試電極兩個

（3）、絕緣管測試電極兩個

（4）、鱷魚夾電極兩個

6、試驗用油盒兩只：材質(zhì)為有機玻璃

7、放電棒一只（樹脂式）

8、電壓擊穿計算機測控軟件一套

9、計算機一套（抗強干擾計算機，避免同類廠家只選用普通計算機，死機現(xiàn)象頻繁，操作不可靠等缺點）

電腦主機配置：1、160G硬盤  2、1G內(nèi)存  3、DVD光驅(qū) 4、屏蔽機箱及附件

顯示器配置：17寸純平液晶顯示器一臺

10、彩色噴墨打印機一臺（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）

電壓擊穿試驗儀由三部分組成，即高壓試驗變壓器，自動升壓裝置，電壓電流采集裝置，計算機及測控軟件四部分組成，下面就這四個部分分別說明原理及使用情況

1、高壓試驗變壓器的原理

高壓試驗變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為三個繞組組成，一個輸入繞組，一個儀表端輸出繞組和一個高壓輸出繞組，三個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。

擊穿試驗或者耐壓試驗中，通過自動調(diào)壓器供給高壓變壓器輸入繞組一個從低到高的電壓時，高壓繞組和儀表端繞組就會根據(jù)匝數(shù)比輸出一個試驗電壓和一個測量電壓，此時通過高壓發(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)線回流到高壓試驗變壓器的零端子，從而形成一個閉合回路，當(dāng)試樣沒有被擊穿時候，整個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候，會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，計算機通過判別電流值和擊穿后的試驗電壓拐點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)過傳感電路送至計算機軟件，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：自動升壓裝置：自動升壓裝置是在自耦調(diào)壓器的基礎(chǔ)上，加上伺服電機及驅(qū)動器，通過計算機發(fā)出升壓速率指令，讓伺服電機帶動自耦變壓器轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生一個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算機軟件。

4：計算機內(nèi)部有一塊數(shù)據(jù)采集AD卡，工作時以很高的頻率采集電壓值，電流值，時間值，和升壓速率值，并隨時根據(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：計算機軟件會把這些數(shù)據(jù)采集及動作控制*自動化，外接的打印機會根據(jù)軟件設(shè)置參數(shù)和實際測量數(shù)據(jù)打印出一份完整試驗過程的報告單。

6：交流變直流的原理

在高壓變壓器高壓輸出繞組側(cè)，有一個全波整流的高壓硅堆，在高壓發(fā)生器的zui頂端頭部有個黃銅的短路桿，可拔出取下，當(dāng)短路桿不拔出時，高壓硅堆輸出被短接，此時輸出的是交流電壓，當(dāng)短路桿被拔出時，交流輸出電壓進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

例如想輸出一個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，加載一個大功率限流電阻，高壓發(fā)生器可以連續(xù)耐受1.5小時。

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，直流是通過內(nèi)置的高壓硅堆整流而得到

所以，直流試驗的電流輸出值和交流試驗的輸出值是一樣的。