一、簡(jiǎn)介

GB/T3333-1999電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)儀采用計(jì)算機(jī)控制，通過(guò)人機(jī)對(duì)話方式，完成對(duì)絕緣介質(zhì)材料的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗(yàn)。適用于對(duì)固體絕緣材料(如：絕緣漆、樹(shù)脂和膠、浸漬纖維制品、層壓制品、云母及其制品、塑料、薄膜復(fù)合制品、陶瓷和玻璃等)在工頻電壓下?lián)舸╇妷海瑩舸?qiáng)度和耐電壓的測(cè)試。

GB/T3333-1999電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)儀對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行采集、處理、存取、顯示、打印。

二、功能介紹
軟件平臺(tái)：WINDOWS窗口操作平臺(tái)，界面直觀，便于操作
曲線顯示：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以動(dòng)態(tài)顯示試驗(yàn)曲線
數(shù)據(jù)導(dǎo)出：可以對(duì)試驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)入EXCEL表格
實(shí)驗(yàn)報(bào)告：可以人為設(shè)置報(bào)告名稱，并對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行打印
試驗(yàn)方式：可以根據(jù)需求對(duì)直流試驗(yàn)和交流試驗(yàn)進(jìn)行靈活選擇
試驗(yàn)方法：可以根據(jù)需求自行選擇擊穿電壓、耐壓試驗(yàn)、梯度試驗(yàn)
參數(shù)設(shè)置：可以根據(jù)不同的試驗(yàn)方式及試驗(yàn)方法靈活設(shè)置所需的不同參數(shù)值
試樣設(shè)置：可對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)的試樣參數(shù)靈活設(shè)置
人員管理：設(shè)置用戶名及密碼，不同的操作員登入進(jìn)行不同的試驗(yàn)，互不影響
標(biāo)準(zhǔn)選擇：含有不同標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)需求自行選擇
連續(xù)操作：連續(xù)操作試驗(yàn)時(shí)，可直接在軟件里結(jié)束試驗(yàn)，進(jìn)行二次試驗(yàn)

三、產(chǎn)品的制造和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》

2、GB1408.2-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 第2部分：對(duì)應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求》

3、JJG 795-2004 《耐電壓測(cè)試儀檢定規(guī)程》

四．適用的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

1、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)度和耐電壓的測(cè)定方法》

2、GB/T3333《電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法》

3、GB12913-2008《電容器紙》

4、ASTM D149《固體電絕緣材料工業(yè)電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》

五、安全保護(hù)

★跳閘后電壓自動(dòng)回零               ★零電壓復(fù)位保護(hù)

★超壓保護(hù)                      ★試驗(yàn)漏電保護(hù)

★試驗(yàn)過(guò)流保護(hù)                   ★獨(dú)立接地保護(hù)

★試驗(yàn)短路保護(hù)                   ★試驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù)

★安全試驗(yàn)門(mén)保護(hù)                  ★設(shè)備故障報(bào)警保護(hù)

★軟件誤操作保護(hù)

GB/T3333-1999電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電纜紙介電強(qiáng)度一工頻擊穿電壓測(cè)定方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)試未浸漬電力電纜或與之類(lèi)似的纖維絕緣紙工頻電壓下的擊穿強(qiáng)度。

2定義

本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。

2.1擊穿電壓breakdown voltage值。

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,用連續(xù)均勻升壓的方法對(duì)電纜紙施加工頻電壓,使紙樣發(fā)生擊穿時(shí)的電壓

2.2電氣強(qiáng)度electric strength

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,電纜紙?jiān)嚇影l(fā)生擊穿的電壓值除以施加電壓的兩電極之間紙樣的平均厚度。

3試驗(yàn)設(shè)備、電極及試樣處理設(shè)備

3.1 試驗(yàn)設(shè)備

基本電路如圖1所示,并應(yīng)符合下列各條基本要求。

3.1.1高壓試驗(yàn)變壓器的容量應(yīng)保證次級(jí)額定電流不小于0.04 A。

3.1.2工頻電源應(yīng)為50Hz的正弦波,試驗(yàn)變壓器輸出電壓波峰系數(shù)為1.31~1.51.

3.1.3保護(hù)電阻值以電壓每伏(0.2~0.5)Ω計(jì)算,即(0.2~0.5)Ω/V。

3.1.4調(diào)壓器應(yīng)能均勻地調(diào)節(jié)電壓,其容量與試驗(yàn)變壓器的容量相同。

3.1.5過(guò)電流繼電器應(yīng)有足夠的靈敏度,保證試樣擊穿時(shí)在0.1s內(nèi)切斷電源，動(dòng)作電流值應(yīng)選擇適當(dāng)值,避免發(fā)生擊穿后不動(dòng)作或未擊穿時(shí)誤動(dòng)作。

3.1.6電壓測(cè)量

在高壓側(cè)用精度不低于1.5級(jí)的靜電計(jì)來(lái)測(cè)量。在低壓側(cè)用精度不低于0.5級(jí)的伏特表測(cè)量,其測(cè)量誤差不應(yīng)超過(guò)±4%。

3.2電極

電極用黃銅制成。工作面的光潔度不低于R6.3μm。每200次擊穿試驗(yàn)后應(yīng)將電極研磨一次。電極尺寸及配置如圖2所示。

3.3試樣處理設(shè)備

加熱溫度可至150℃的電熱恒溫烘箱。為了進(jìn)行擊穿試驗(yàn),烘箱應(yīng)附加高壓及接地引線。

4試樣制備

4.1厚度小于或等于0.060 mm的電纜紙,試樣由兩層紙組成;厚度大于0.060 mm的電纜紙,試樣由

單層紙組成。

4.2試樣尺寸應(yīng)足夠大,其寬度不應(yīng)小于下電極直徑的兩倍,以防止電極間發(fā)生滑閃。試樣長(zhǎng)度取決于

在一個(gè)試樣上應(yīng)滿足所要求的試驗(yàn)次數(shù)。

4.3試樣表面不應(yīng)有褶子、皺紋、透光點(diǎn)、粒子、針孔等缺陷。

5試驗(yàn)步驟

5.1試樣處理及試驗(yàn)條件

試樣在溫度(105士5)℃下干燥2h。經(jīng)干燥處理的試樣應(yīng)在溫度(90士2)℃下保持30min,然后冷卻至室溫后再做擊穿試驗(yàn),但必須保證不使試樣吸潮而明顯影響試樣介電強(qiáng)度。當(dāng)有異議時(shí)，以(90士

2)℃的試驗(yàn)作為基準(zhǔn)試驗(yàn)。

5.2升壓方式與升壓速度

采用連續(xù)均勻升壓方式,電壓由零升至擊穿電壓,時(shí)間在(10~20)s之間。

5.3電極壓力

為電極自重,并使紙面壓平整。

5.4擊穿的判斷

試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、燒焦等痕跡為擊穿。如痕跡不明顯,可在原位置上用重復(fù)施加試驗(yàn)電壓來(lái)判斷。在設(shè)備無(wú)異常時(shí)取一次擊穿電壓值。

5.5試驗(yàn)次數(shù)

做九次有效擊穿試驗(yàn)。擊穿出現(xiàn)在電極邊緣處,試驗(yàn)無(wú)效,不計(jì)入有效擊穿次數(shù)。

6試驗(yàn)結(jié)果

擊穿電壓?jiǎn)挝粸榉?對(duì)于兩層紙組成的試樣,紙的擊穿電壓應(yīng)為試樣擊穿電壓的二分之一倍,以所獲得的試驗(yàn)數(shù)值的中間值作為試驗(yàn)結(jié)果,并報(bào)告最小值。

7試驗(yàn)記錄

試驗(yàn)記錄應(yīng)包括以下內(nèi)容:

a)被試材料的型號(hào)、名稱、規(guī)格、制造廠及制造日期;

b)試樣處理工藝參數(shù):溫度、時(shí)間、相對(duì)溫度及試驗(yàn)條件;

c)試樣的紙層數(shù);

d)試驗(yàn)設(shè)備的名稱、型號(hào)、規(guī)格;

e)測(cè)量數(shù)據(jù)及試驗(yàn)結(jié)果;

f)試驗(yàn)日期及試驗(yàn)員;

g)與本標(biāo)準(zhǔn)有何偏離。

絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法第1部分:工頻下試驗(yàn)

前言

GB/T 1408《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》目前包括3個(gè)部分:

一第1部分;工頻下試驗(yàn);

一第2部分:對(duì)應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求;

一第3部分;對(duì)脈沖試驗(yàn)的附加要求;

本部分為GB/T 1408的第1部分。

本部分等同采用IEC60243-1:1998《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法第1部分:工頻下試驗(yàn)》(英文版)。

為便于使用,本部分做了下列編輯性修改:

a)刪除了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的目次、前言和引言;

b)考慮到我國(guó)國(guó)情,將5.1.4注中“凡士林"改為“硅油、硅脂或凡士林";

c)增加了本部分章條編號(hào)與IEC 60243-1:1998章條編號(hào)的對(duì)照,見(jiàn)附錄B。本部分代替GB/T 1408.1-1999《固體絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法工頻下試驗(yàn)》。

本部分與GB/T 1408.1-1999相比主要變化如下:

a)第10章表1中增加大于200kV時(shí)電壓增加的增量情況,表1表述方式也相應(yīng)改變;

b)第13章“報(bào)告"中用“前6項(xiàng)內(nèi)容"代替GB/T 1408.1-1999中的“前4項(xiàng)的內(nèi)容";c)增加了模塑材料試驗(yàn)采用球電極的方法(見(jiàn)5.1.6.2);

d)增加了硬質(zhì)成型件試驗(yàn)的內(nèi)容(見(jiàn)5.1.7)。

絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法第1部分:工頻下試驗(yàn)

1范圍

GB/T 1408的本部分規(guī)定了測(cè)量固體絕緣材料工頻(即48Hz一62Hz)短時(shí)電氣強(qiáng)度的試驗(yàn)方法。本部分規(guī)定了用液體和氣體作為固體絕緣材料試驗(yàn)時(shí)的浸漬劑或周?chē)劫|(zhì),但不適用于液體和氣體的試驗(yàn)。

注:本部分包括測(cè)定周體絕緣材料表面擊穿電壓的方法。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過(guò)GB/T 1408的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,其版本適用于本部分。

GB/T 1981.2-2003電氣絕緣用漆第2部分:試驗(yàn)方法(IEC 60464-2:2001,1DT)

GB/T 7113.2-2005絕緣軟管試驗(yàn)方法(IEC60684-2:1997,MOD)

GB/T10580-2003固體絕緣材料在試驗(yàn)前和試驗(yàn)時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)條件(IEC 60212:1971,IDT)

ISO 293:1986塑料熱塑性材料壓模塑試樣

ISO 294-1,1996塑料熱型性材料試樣的注模塑法第1部分:一般原則、多用途模塑件及條形

試樣

ISO 294-3:1996塑料熱塑性材料試樣的注模塑法第3部分:小板

ISO 295:1991塑料熱固性材料壓模塑試樣

-ISO 10724:1994塑料熱固性模塑料注塑成型多用途試樣

IEC 60296:2003變壓器和開(kāi)關(guān)用的未使用過(guò)的礦物絕緣油規(guī)范

IEC 60455-2:1998電氣絕緣用樹(shù)脂基反應(yīng)復(fù)合物第2部分:試驗(yàn)方法

IEC 60674-2:1988電氣用塑料薄膜第2部分:試驗(yàn)方法

3定義

下列定義適用于本部分。

3.1

電氣擊穿electric breakdown

試樣承受電應(yīng)力作用時(shí),其絕緣性能?chē)?yán)重?fù)p失,由此引起的試驗(yàn)回路電流促使相應(yīng)的回路斷路器動(dòng)作。

試樣遭到破壞。

注:擊穿通常是由試樣和電極周?chē)臍怏w或液體媒質(zhì)中的局部放電引起,并使得較小電極(戒等徑兩電極)邊緣的試樣遭到破壞。

3.2

閃絡(luò)flashover

試樣和電極周?chē)臍怏w或液體媒質(zhì)承受電應(yīng)力作用時(shí),其絕緣性能損失,由此引起的試驗(yàn)回路電流促使相應(yīng)的回路斷路器動(dòng)作。

注:碳化通道的出現(xiàn)或穿透試樣的擊穿可用于區(qū)分試驗(yàn)是擊穿還是閃絡(luò)。

3.3

擊穿電壓breakdown voltage

3.3.1(在連續(xù)升壓試驗(yàn)中)在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,試樣發(fā)生擊穿時(shí)的電壓。3.3.2 (在逐級(jí)升壓試驗(yàn)中)試樣承受住的電壓,即在該電壓水平下,整個(gè)時(shí)間內(nèi)試樣不發(fā)生擊穿。3.4

電氣強(qiáng)度electric strength

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,擊穿電壓與施加電壓的兩電極之間距離的商。

注:除非另有規(guī)定,應(yīng)按本部分5.4規(guī)定測(cè)定兩試驗(yàn)電極之間的距離。

4 試驗(yàn)的意義

4.1按本部分得到的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果,能用來(lái)檢測(cè)由于工藝變更、老化條件或其他制造或環(huán)境情況而引起的性能相對(duì)于正常值的變化或偏離,而很少能用于直接確定在實(shí)際應(yīng)用中的絕緣材料的性能狀態(tài)。

4.2材料的電氣強(qiáng)度測(cè)試值可受如下多種因素的影響:

4.2.1試樣的狀態(tài)

a)試樣的厚度和均勻性,是否存在機(jī)械應(yīng)力;

b)試樣預(yù)處理,特別是干燥和浸潰過(guò)程:

c)是否存在孔隙、水分或其他雜質(zhì)。

4.2.2試驗(yàn)條件

a)施加電壓的頻率,波形和升壓速度或加壓時(shí)間:

b)環(huán)境溫度,氣壓和濕度:

c)電極形狀飛極尺寸及其導(dǎo)熱系數(shù);

d)周?chē)嘿|(zhì)的電、熱特性。

4.3在研究還沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的新材料時(shí),應(yīng)考慮到所有這些有影響的因素。本部分規(guī)定了一些特定的條件,以便迅速地判別材料,并可用以進(jìn)行質(zhì)量控制和類(lèi)似的目的。

用不同方法得到的結(jié)果是不能直接相比的,但每一結(jié)果可提供關(guān)于材料電氣強(qiáng)度的資料。應(yīng)該指出的是,大多數(shù)材料的電氣強(qiáng)度隨著電極間試樣厚度的增加而減小,也隨電壓施加時(shí)間的增加而減小。4.4 由于擊穿前的表面放電的強(qiáng)度和延續(xù)時(shí)間對(duì)大多數(shù)材料測(cè)得的電氣強(qiáng)度有顯著影響,為了設(shè)計(jì)直到試驗(yàn)電壓無(wú)局部放電的電氣設(shè)備，必須知道材料擊穿前無(wú)放電的電氣強(qiáng)度,但本部分的方法通常不適

用于提供這方面的資料。

4.5 具有高電氣強(qiáng)度的材料未必能耐長(zhǎng)時(shí)期的劣化過(guò)程,例如熱老化腐蝕或由于局部放電而引起化學(xué)腐蝕或潮濕條件下的電化學(xué)腐蝕,而這些過(guò)程都會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)行中于較低的電場(chǎng)強(qiáng)度下發(fā)生破壞。

5電極和試樣

注1:當(dāng)對(duì)薄試樣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),電極的維護(hù)格外重要，為了在擊穿時(shí)盡量減小電極損傷,優(yōu)先采用不銹鋼電極。接到電極上的導(dǎo)線既不應(yīng)使得電極傾斜或其他移動(dòng)或使得試樣上壓力變化,也不應(yīng)使得試樣周?chē)?/span>

金屬電極應(yīng)始終保持光滑、清潔和無(wú)缺陷。

的電場(chǎng)分布受到顯著影響。

注2;試驗(yàn)非常薄的薄膜(例如:<5pm厚)時(shí),這些材料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定所用的電極,操作的具體程序和試樣的

制備方法。

5.1 垂直于非疊層材料表面和垂直于疊層材料層向的試驗(yàn)

5.1.1板材和片狀材料(包括紙板、紙、織物和薄膜)

5.1.1.1不等直徑電極

電極由兩個(gè)金屬圓桂體組成,其邊緣倒圓成半徑為(3.0±0.2)mm的圓弧。其中一個(gè)電極的直徑

為(25±1) mm,高約25mm,另一個(gè)電極直徑為(75±1.mm,高約15mm。兩個(gè)電極同軸放置,誤差在2mm內(nèi),如圖1a)所示。

5.1.1.2等直徑電極

如果使用一電極架使上下電極準(zhǔn)確對(duì)中放置,誤差在1.0mm內(nèi),則下電極直徑可減小到(25士1)mm,兩電極直徑差不大于0.2mm。其所測(cè)結(jié)果與5.1.1.1不等直徑電極測(cè)得的結(jié)果不一定相同。

5.1.1.3厚樣品的試驗(yàn)

當(dāng)有規(guī)定時(shí),厚度超過(guò)3mm的板材和片材應(yīng)單面機(jī)加工至(3.0±0.2》mm。然后,試驗(yàn)時(shí)將高壓電極置于未加工的面上。

注;為了避免閃絡(luò)或因受現(xiàn)有設(shè)備限制,必要時(shí)可以根據(jù)需要,通過(guò)機(jī)加工把試樣制備成更小的厚度。5.1.2 帶、薄膜和窄條

兩個(gè)電極為兩根金屬棒,其直徑為(6.0±0.1)mm。垂直安裝在電極架內(nèi),使一個(gè)電極在另一個(gè)電極上面,試樣夾在棒的兩個(gè)端面之間。

上下電極要同心軸,誤差在0.1mm內(nèi)。兩電面應(yīng)與其軸向相垂直,端面的邊緣倒成半徑為(1.0±0.2)mm的圓弧。上電極壓力為(50±2)g且應(yīng)能在電極架內(nèi)的沿垂直方向自由移動(dòng)。

圖2示出了一種合適的裝置。如果需要使試樣在拉伸狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn),則應(yīng)將試樣夾在架子中,使試樣放在如圖2所示的規(guī)定的位置上。為達(dá)到所需的拉伸,方便的辦法是將試樣的一端纏在可旋轉(zhuǎn)的圓棒上。

為了防止窄條邊緣發(fā)生閃絡(luò),可用薄膜或其他薄的絕緣材料條搭蓋在窄條邊緣并夾住試樣。此外，電極周?chē)梢圆捎梅阑∶芊馊?此時(shí)電極和密封圈之間留有(1~2)mm的環(huán)狀間隙。下電極與試樣之間的間隙(在上電極與試樣接觸之前)應(yīng)小于0.1mm。

注:對(duì)薄膜的試驗(yàn),見(jiàn)IEC 60674-2:1998.

5.1.3軟管和軟套管

按GB/T 7113.2-2005進(jìn)行試驗(yàn)。

5.1.4 硬管(內(nèi)徑100mm及以下的)

外電極是(25±1)mm寬的金屬信帶。內(nèi)電極是與內(nèi)壁緊配合的導(dǎo)體,例如圓棒、管、金屬箱或充填直徑(0.75~2.0)mm的金屬球,使與管材的內(nèi)表面良好接觸。不管怎樣,內(nèi)電極的每端應(yīng)至少伸出外電極25mm。

注;當(dāng)沒(méi)有有害影響時(shí),可用硅油,硅脂或凡士林將箔貼到試樣的內(nèi)外表面。5.1.5 硬管(內(nèi)徑大于100mm)

外電極是(75±1mm寬的全屬箔帶,內(nèi)電極是直徑(25±1)mm的圓形金屬箔,金屬箔應(yīng)相當(dāng)柔軟以適應(yīng)圓筒的曲率,該裝置如圖3所示。

5.1.6澆注及模塑材料

5.1.6.1澆注材料

按IEC 60455-2;1998制樣和試驗(yàn)。

5.1.6.2模塑材料

應(yīng)用一對(duì)球電極,每個(gè)球的直徑為(20.0±0.1)mm,在排列電極時(shí),使它們共有的軸線與試樣平面垂直(見(jiàn)圖4)。

5.1.6.2.1熱固性材料

應(yīng)用(1.0±0.1)mm厚的試樣,這些試樣可以按ISO 295;1991壓塑成型或按ISO10724:1994 注塑成型，其表面尺寸應(yīng)足以防止閃絡(luò)(見(jiàn)5.3.2)。

注:如果不能應(yīng)用(1.0±0.1)mm厚的試樣,則可用(2.0±0.2)mm厚的試樣。5.1.6.2.2熱塑性材料

應(yīng)用按ISO 294-1:1996和1SO 294-3:1996中D型注型成型試樣,尺寸為60 mmX60 mmX1mm.如果該尺寸不足以防止閃絡(luò)(見(jiàn)5.3.2)或按相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求用壓型成型試樣,此時(shí)用按ISO 293;1986壓塑成型的平板試樣,其直徑至少為100mm,厚(1.0±0.1)mm。

注塑或壓塑的條件見(jiàn)相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)。如果沒(méi)有可適用的材料標(biāo)準(zhǔn),則這些條件必須經(jīng)供需雙方協(xié)商。

5.1.7 硬質(zhì)成型件

對(duì)不能將其置于平面電極同的成型絕緣件,應(yīng)采用對(duì)置的等直徑球電極。通常用作這類(lèi)試驗(yàn)的電極直徑為12.5 mm或20mm(見(jiàn)圖5)。

5.1.8清漆

按GB/T 1981.2-2003進(jìn)行試驗(yàn)。5.1.9 充填膠

電極是兩個(gè)金屬球,每個(gè)球的直徑為(12.5~13)mm。水平同軸放置,除另有規(guī)定外,彼此相隔(1.0±0,1)mm,并都嵌入充填膠內(nèi)。應(yīng)注意避免出現(xiàn)空隙,特別避免兩電極間的空隙。由于用不同的電極距離得到的結(jié)果不能直接相比,因此必須在材料規(guī)范的試驗(yàn)報(bào)告中注明間隙距離。5.2平行于非疊層材料表面和平行于疊層材料層向的試驗(yàn)

如果不必區(qū)分由試樣擊穿引起的破壞和貫穿表面引起的破壞,則可使用5.2.1或5.2.2的電極,但

5.2.1的電極應(yīng)被優(yōu)先采用。

當(dāng)要求防止表面破壞時(shí),應(yīng)采用5.2.3的電極。

5.2.1平行板電極

試驗(yàn)板材和片材時(shí),試樣厚度為被試材料厚度,試樣表面為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)(100±2)mm,寬(25.0±0.2)mm,試樣兩側(cè)面應(yīng)切成垂直于材料表面的兩個(gè)平行平面。試樣夾在金屬平行板之間,兩金屬板相距25 mm,厚度不小于10mm,電壓施加在金屬板上。對(duì)于薄材料可以用2個(gè)或3個(gè)試樣恰當(dāng)?shù)胤胖?即;使它們的表面形成合適的角度)以支撐上電極。電極應(yīng)有足夠大的尺寸,以覆蓋試樣邊緣至少超過(guò)試樣各邊15mm,要注意保證試樣上下兩面的整個(gè)面積均與電極良好的接觸。電極的邊緣應(yīng)適當(dāng)?shù)箞A

5.2.1.1板材和片材

(半徑為(3~5)mm),以避免電極的邊與邊之間的閃絡(luò)(見(jiàn)圖6)。

注:如果現(xiàn)有設(shè)備不能使試樣擊穿,則可以將試樣寬度減少至(15.0±0.2)mm 或(10.0±0.2)mm。試樣寬度的這種減少,必須在報(bào)告中予以特別說(shuō)明。

這種電極僅適用于厚度至少為1.5mm的硬質(zhì)材料的試驗(yàn)。5.2.1.2硬管

試驗(yàn)硬管時(shí),試樣是一個(gè)完整的環(huán)或圓弧長(zhǎng)度為100mm的一段環(huán),其軸向長(zhǎng)度為(25士0.2)mm。試樣兩端應(yīng)加工成垂直于管軸向的兩個(gè)平行的平面。將試樣放在兩平行板電極之間按5.2.1.1所述的板材和片材的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn),必要時(shí)可用(2~3)個(gè)試樣來(lái)支撐上電極。電極應(yīng)有足夠大的尺寸以使電極覆蓋試樣并至少超過(guò)試樣各邊15 mm,要注意保證試樣上下兩面的整個(gè)面積均與電極良好接觸。

5.2.2維銷(xiāo)電極

在試樣上垂直試樣表面鉆兩個(gè)相互平行的孔,兩孔中心距離為(25±1)mm。兩孔的直徑這樣來(lái)確定:用錐度約2%的鉸刀擴(kuò)孔后每個(gè)孔的較大的一端的直徑不小于4.5mm且不大于5.5mm。

鉆好的兩孔貫穿試樣,但如果試樣是大管子,則孔僅貫穿一個(gè)管壁,并在孔的整個(gè)長(zhǎng)度上用鉸刀擴(kuò)孔。

在鉆孔和擴(kuò)孔時(shí),孔周?chē)牟牧喜粦?yīng)有任何形式的損壞,如劈裂、破碎或碳化。

用作電極的錐形銷(xiāo)的錐度為(2.0±0.2)%,并將錐形銷(xiāo)壓人(但不要錘人)兩孔,以使它們能與試樣緊密配合,并突出試樣每一面至少2mm(見(jiàn)圖7a)和7b))。

這類(lèi)電極僅適用于試驗(yàn)厚度至少為1.5mm的硬質(zhì)材料。

5.2.3平行圓柱形電極

對(duì)厚度大于15mm的具有高電氣強(qiáng)度的試樣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),將試樣切成100 mmX50 mm,并如圖8所示鉆兩個(gè)孔,每個(gè)孔的直徑比圓柱形電極的直徑大,但差值不大于0.1mm。圓柱形電極直徑為(6.0±0.1)mm,并有半球形端部。每個(gè)孔的底部是半球形以便與電配合,使得電部和孔的底部之間問(wèn)隙在任何點(diǎn)都不超過(guò)0.05mm。如果在材料規(guī)范中沒(méi)有另外規(guī)定,則兩孔沿其長(zhǎng)度的側(cè)面相應(yīng)是(10±1)mm,每孔應(yīng)延伸到離相對(duì)的表面(2.25士0.25)mm以內(nèi)。兩種任選形式的通風(fēng)電極如當(dāng)使皿帶小槽的電母時(shí),這些小槽位置應(yīng)與電極問(wèn)的間距正好相反。

5.3試樣

除了上述各條中已敘述過(guò)的有關(guān)試樣的情況外,通常還要注意下面幾點(diǎn)。

5.3.1制備固體材料試樣時(shí),應(yīng)注意與電極接觸的試樣兩表面要平行,而且應(yīng)盡可能平整光滑。

5.3.3對(duì)于垂直于材料表面的試驗(yàn),不同厚度的試樣其結(jié)果不能直接相比(見(jiàn)第4章)。

5.3.2對(duì)于垂直于材料表面的試驗(yàn),要求試樣有足夠大的面積以防止試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生閃絡(luò)。

5.4 兩電極間距離

用來(lái)計(jì)算電氣強(qiáng)度的兩電極間距離值應(yīng)為下列之一(按被試材料的規(guī)定)。

a)標(biāo)稱厚度或兩電極間距離(除非另有規(guī)定,一般均采用此值):

b)對(duì)于平行于表面的試驗(yàn),兩電極間的距離:

e)在每個(gè)試樣上擊穿點(diǎn)附近直接測(cè)得的厚度或兩電極間的距離。

試驗(yàn)前的條件處理

絕緣材料的電氣強(qiáng)度隨溫度和水份含量而變化。若被試材料已有規(guī)定,則應(yīng)遵循此規(guī)定。否則,除非另有商定條件,試樣應(yīng)在溫度為(23±2)℃,相對(duì)濕度為(50±5)%條件下處理不少于24h。

7周?chē)劫|(zhì)

油是的媒質(zhì)。對(duì)在礦物油中會(huì)引起膨脹的材料,此時(shí)其他的流體(例如硅油),可能是更合適的。對(duì)擊穿電壓值相對(duì)較低的試樣,可在空氣中試驗(yàn),此時(shí)若要在高溫下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),應(yīng)注意即使在中

材料應(yīng)在為防止閃絡(luò)而選取的周?chē)劫|(zhì)中試驗(yàn)。在大多數(shù)情況下,符合IEC 60296:2003的變壓器

等的試驗(yàn)電壓下,在電極邊緣的放電也會(huì)對(duì)測(cè)試值造成很大影響。

如果試圖在另一種媒質(zhì)中對(duì)某種材料的性能進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)定,則可以應(yīng)用這種媒質(zhì)。

所選取的媒質(zhì)應(yīng)對(duì)被試材料的危害影響是最小的。

周?chē)劫|(zhì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果可能有很大影響,特別是對(duì)易吸收的材料,如紙和紙板,因此必須在試樣制備程序中確定全部的必要步碟(例如干燥和浸遺),以及試驗(yàn)過(guò)程中周?chē)劫|(zhì)的狀態(tài)。

必須有足夠的時(shí)間讓試樣和電極達(dá)到所要求的溫度,但有些材料會(huì)因長(zhǎng)期處于高溫而受到影響。

7.1在高溫空氣中的試驗(yàn)

在高溫空氣中做試驗(yàn),可在任何設(shè)計(jì)合理的烘箱中進(jìn)行,烘箱要有足夠大的體積來(lái)容納試樣和電極,使它們?cè)谠囼?yàn)時(shí)不發(fā)生閃絡(luò)。烘箱應(yīng)裝有空氣循環(huán)裝置使試樣周?chē)臏囟仍谝?guī)定溫度的士2℃內(nèi)且應(yīng)大體上保持均勻,把溫度計(jì)、熱電偶或其他測(cè)量溫度的裝置盡可能放在實(shí)驗(yàn)點(diǎn)附近測(cè)量溫度。

7.2在液體中的試驗(yàn)

當(dāng)試驗(yàn)要在絕緣液體中進(jìn)行時(shí),除非其他液體更合適外,一般應(yīng)使用符合IEC 60296:2003 的變壓器油，必須保證液體有足夠的電氣強(qiáng)度以避免閃絡(luò)。在具有比變壓器油更高的的相對(duì)電容率的液體中試驗(yàn)的試樣,會(huì)出現(xiàn)比在變壓器油中試驗(yàn)時(shí)更高的電氣強(qiáng)度。降低變壓器油或其他液體電氣強(qiáng)度的雜質(zhì),也可能會(huì)增加試樣上測(cè)得的電氣強(qiáng)度。

高溫下的試驗(yàn)可以在烘箱內(nèi)的盛液容器中進(jìn)行(見(jiàn)7,1),也可在絕緣油作為熱傳遞介質(zhì)的恒溫控制的油浴中進(jìn)行。在這種情況下,應(yīng)采用合適的液體循環(huán)措施,以使試樣周?chē)臏囟却笾戮鶆?并保持在規(guī)定溫度的±2℃內(nèi)。

8電氣設(shè)備

8.1電源

用一個(gè)可變低壓正弦電源供給一個(gè)升壓變壓器來(lái)獲得試驗(yàn)電壓，變壓器及其電源和它的調(diào)節(jié)裝置應(yīng)具有如下特性。

8,1.1在回路中有試樣的情況下,對(duì)等于和小于試樣擊穿電壓的所有電壓,試驗(yàn)電壓的峰值與有效值

(r.m.s)之比為√2(1±5%)即(1.34~1.48)。

B.1.2電源的容量應(yīng)足夠大,使之在發(fā)生擊穿之前均能符合8,1.1要求。對(duì)于大多數(shù)材料,在使用推薦的電極的情況下,通常40mA的輸出電流容量已足夠。對(duì)于大多數(shù)試驗(yàn)來(lái)說(shuō),電源容量范圍為;對(duì)于10kV及以下的小電容試樣的試驗(yàn),其容量為0.5kVA;對(duì)于試驗(yàn)電壓為100kV以下者則為5kVA.8.1.3可變低壓電源調(diào)節(jié)裝置應(yīng)能使試驗(yàn)電壓平滑、均勻地變化,無(wú)過(guò)沖現(xiàn)象。當(dāng)用一個(gè)自耦調(diào)壓器按第10章施加電壓時(shí),所產(chǎn)生的遞增的增量不應(yīng)超過(guò)預(yù)期擊穿電壓的2%。

對(duì)短時(shí)試驗(yàn)或快速升壓試驗(yàn),使用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

B.1.4為了保護(hù)電源不致?lián)p壞,應(yīng)裝有一個(gè)裝置使在試樣擊穿的幾個(gè)周期內(nèi)切斷電源，這個(gè)裝置可以由一個(gè)接在高壓同路中的電流敏感元件組成。

8.1.5為了限制在擊穿時(shí)由電流或電壓沖擊引起電極的損傷,要求將一個(gè)具有合適值的電阻器與電極串聯(lián)。電阻值的大小應(yīng)取決于電極所允許的損傷程度。

注，應(yīng)用阻值很高的電阻器可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的擊穿電壓比應(yīng)用阻值低的電阻器測(cè)得的擊穿電壓值高。

8.2電壓測(cè)量

8.2.1按等效有效值記錄電壓值。較好的方法是用一塊峰值電壓表并將其讀數(shù)除以√2。電壓測(cè)量回路的總誤差應(yīng)不超過(guò)測(cè)得值的5%,該誤差包括了由于電壓表的響應(yīng)時(shí)閏所引起的誤差。在所用的任何升壓速率下,該響應(yīng)時(shí)間引起的誤差應(yīng)不大于擊穿電壓的1%。8.2.2采用符合8.2.1要求的電壓表來(lái)測(cè)量施加到電極上的電壓。它直接接到電極上,也可通過(guò)分壓器或電壓互感器接到電極上。如果使用升壓變壓器的測(cè)量線圈來(lái)測(cè)量電壓,則施加到電極上的電壓的指示正確度應(yīng)不受升壓變壓器負(fù)載和串聯(lián)電阻器的影響。8.2.3 希望在擊穿后能在電壓表上保留試驗(yàn)電壓的讀數(shù)值,從而正確地讀出并記錄擊穿電壓,但指示器應(yīng)對(duì)在擊穿時(shí)發(fā)生的瞬變現(xiàn)象不敏感。

9程序

9.1試驗(yàn)應(yīng)記錄如下內(nèi)容:

a)被試樣品:

b)試樣厚度的測(cè)量方法(若不是標(biāo)稱厚度);

c)試驗(yàn)前的處理:

d)試樣數(shù)量(若不是5個(gè),應(yīng)注明):

e)試驗(yàn)溫度

f周?chē)劫|(zhì);

g)使用的電極

h)升壓方式;

D以電氣強(qiáng)度或是擊穿電壓作為報(bào)告的結(jié)果。

9.2 將符合第5章的電極裝到試樣上,裝電極時(shí)要防止損傷試樣。使用符合第8章的電氣設(shè)備,將電壓施加到兩電極之間,按10.1到10.5之一的方法升高電壓,觀察試樣是擊穿還是閃絡(luò)(見(jiàn)第11章)。

10升壓方式

10.1短時(shí)(快速)試驗(yàn)

10.1.1將試驗(yàn)電壓由零開(kāi)始以均勻的速度升高直至擊穿發(fā)生。

10.1.2對(duì)被試材料選擇升壓速度時(shí),應(yīng)使大多數(shù)擊穿發(fā)生在(10~20)s之間。對(duì)于擊穿電壓有顯著差異的材料,也有可能在這個(gè)時(shí)間范圍以外發(fā)生破壞。如果大多數(shù)擊穿都發(fā)生在(10~20)s之間,則認(rèn)為試驗(yàn)是成功的。

10.1.3升壓速度應(yīng)從下述中選取:

100 V/s,200 V/s,500 V/s,1 000 V/s,2 000 V/s,5 000 V/s等等。注:對(duì)于大多數(shù)材料,通常使用500V/s的升壓速度,對(duì)模塑材料,推薦使用2000V/s升壓速度,以便獲得與IEC 60296:2003 相適應(yīng)的可比數(shù)據(jù)。

10.2 20s逐級(jí)升壓試驗(yàn)

10.2.1將40%的預(yù)計(jì)短時(shí)擊穿電壓施加于試樣上。假如不知道短時(shí)擊穿電壓預(yù)計(jì)值,則應(yīng)按10.1的方法來(lái)得到。

10.2.2假如試樣耐受這個(gè)電壓20s還未擊穿,則應(yīng)按表1規(guī)定的增量逐級(jí)增加電壓。每一次增加的電壓應(yīng)立即且連續(xù)施加20s直至發(fā)生擊穿。

10.2.3升壓要盡可能地快并無(wú)任何瞬態(tài)過(guò)電壓。級(jí)間升壓所用的時(shí)間應(yīng)包括在較高一級(jí)電壓的20s期間內(nèi)。

10.2.4如果擊穿發(fā)生在從起始試驗(yàn)算起少于6級(jí)的電壓內(nèi),則用更低的起始電壓再做5個(gè)試樣的試驗(yàn)。

10.2.5根據(jù)試樣能耐受20s而不擊穿的試驗(yàn)電壓來(lái)確定電氣強(qiáng)度。10.3慢速升壓試驗(yàn)(120~240)s

從 40%的預(yù)計(jì)短時(shí)擊穿電壓開(kāi)始勻速升壓,使擊穿發(fā)生在(120~240)s之間。對(duì)于擊穿電壓有顯著差異的材料來(lái)說(shuō),有些試樣可能在此時(shí)間范圍以外發(fā)生破壞。如果大多數(shù)擊穿發(fā)生在(120~240)之間,則認(rèn)為是滿意的。選擇升壓速度時(shí)應(yīng)從下列數(shù)據(jù)中開(kāi)始選擇:2V/s,5 V/s,10 V/s,20 V/s,50 V/s,100 V/s,200 V/s,500 V/s,1 000V/s,等等。10.4 60s逐級(jí)升壓試驗(yàn)

除非另有規(guī)定,應(yīng)按10.2進(jìn)行試驗(yàn),但每一級(jí)中的耐壓時(shí)間為60s.10.5極慢速升壓試驗(yàn)(300~600)s

除非另有規(guī)定,應(yīng)按10.3進(jìn)行試驗(yàn),但擊穿應(yīng)發(fā)生在(300~600)s之間。從下列數(shù)據(jù)中選擇升壓速度:

注:在10.3中所述的(120~240)s的慢速升壓試驗(yàn)和在10.5中所述的(300~600)s的極慢速升壓試驗(yàn)所得結(jié)果與20。逐級(jí)升壓(10.2)或60。蓬級(jí)升壓(10.4)所得結(jié)果大致相似。當(dāng)使用現(xiàn)代自動(dòng)設(shè)備時(shí),前兩者較逐級(jí)升壓試驗(yàn)更為方便且采用這兩種慢速升壓試驗(yàn)也使自動(dòng)設(shè)備的使用成為可能。

1 V/s.2 V/s,5 V/s,10 V/s,20 V/s.50 V/s.100 V/s,200 V/s,等等.

10.6檢查試驗(yàn)

當(dāng)做檢查或耐壓試驗(yàn)時(shí),要求施加一個(gè)預(yù)先確定的電壓值。即將該電壓盡可能快而準(zhǔn)確地升到所

要求的值,升壓過(guò)程中不出現(xiàn)任何瞬態(tài)的過(guò)電壓。然后將所要求的電壓值維持到規(guī)定的時(shí)間。

11擊穿的判斷

11.1在電擊穿的同時(shí),國(guó)路中電流增加和試樣兩端電壓下降。電流的增加可使斷路器跳開(kāi)或熔絲燒斷。但是有時(shí)也可由于閃絡(luò)、試樣充電電流,漏電或局部放電電流、設(shè)備磁化電流或誤動(dòng)作而引起斷路器跳開(kāi)。因此,斷路器應(yīng)與試驗(yàn)設(shè)備及被試材料的特性相匹配,否則,斷路器可能會(huì)在試樣未擊穿時(shí)動(dòng)作或當(dāng)試樣擊穿時(shí)斷路器不動(dòng)作,這樣便不能正確地判斷出是否擊穿。即使在條件下,也存在周?chē)劫|(zhì)先擊穿的情況也會(huì)發(fā)生。因此,在試驗(yàn)過(guò)程中要注意觀察和檢測(cè)這些現(xiàn)象,若發(fā)現(xiàn)媒質(zhì)擊穿,應(yīng)在報(bào)告中注明。

注，對(duì)漏電檢測(cè)電路敏感性特別重要的那些材料,在這種材料的標(biāo)準(zhǔn)中也應(yīng)作同樣的說(shuō)明。11.2在垂直于材料表面方向試驗(yàn)時(shí)通常容易判斷,無(wú)論通道是否充有碳粒,當(dāng)擊穿發(fā)生后用肉眼容易看到真正擊穿的通道。

11.3當(dāng)平行于材料表面方向試驗(yàn)時(shí),要求判斷是由試樣敬壞引起的擊穿現(xiàn)象還是由閃絡(luò)引起的失效(見(jiàn)5.2)?？梢酝ㄟ^(guò)檢查試樣或使用再施加一次電壓的辦法來(lái)進(jìn)行鑒別,再次施加的電壓值應(yīng)小于次施加的擊穿電壓值。試驗(yàn)證明,再次施加的電壓值為一次擊穿電壓值的50%比較合適,然后用

與一次試驗(yàn)相同的方法升壓直到破壞。

12試驗(yàn)次數(shù)

12.1除非另有規(guī)定,通常應(yīng)做5次試驗(yàn),取試驗(yàn)結(jié)果的中值作為電氣強(qiáng)度或擊穿電壓的值。如果任何一個(gè)試驗(yàn)結(jié)果偏離中值的15%以上,則另做5次試驗(yàn)。然后由10次試驗(yàn)的中值作為其電氣強(qiáng)度或擊穿電壓的值。

12.2當(dāng)試驗(yàn)并非用于例行的質(zhì)量控制時(shí),必須做較多的試樣,具體的數(shù)量與材料的分散性和所用的統(tǒng)計(jì)分析方法有關(guān)。12.3對(duì)并非用于創(chuàng)行的質(zhì)量控制試驗(yàn),參見(jiàn)附錄A對(duì)決定需要試驗(yàn)次數(shù)和數(shù)據(jù)分析參考是有用的。

13報(bào)告

除非另有規(guī)定,報(bào)告應(yīng)包括如下內(nèi)容:

a)被試材料的全稱,試樣及其制備方法的說(shuō)明:

b)電氣強(qiáng)度的中值(以kV/mm表示)或擊穿電壓的中值(以kV表示);

c)每個(gè)試樣的厚度(見(jiàn)5.4);

d試驗(yàn)時(shí)所用的周?chē)劫|(zhì)及其性能;

e)電極系統(tǒng)

f)施加電壓的方式及頻率;

g)電氣強(qiáng)度的各個(gè)值(以kV/ mm表示)或擊穿電壓的各個(gè)值(以kV表示);

h)在空氣中或在其他氣體中試驗(yàn)時(shí)的溫度、壓力和濕度,若在液體中試驗(yàn)時(shí)周?chē)劫|(zhì)的溫度:

i)試驗(yàn)前條件處理:

j擊穿類(lèi)型和位置的說(shuō)明。