GB/T1408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/T1408的本部分規(guī)定了測量固體絕緣材料工頻（即48Hz～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)的浸漬劑或周圍媒質(zhì)，但不適用于液體和氣體的試驗(yàn)．

注：本部分包括測定團(tuán)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, IDT)

GB/T 7113. 2-2005 絕緣軟管 試驗(yàn)方法（IEC 60684-2:1997 ,MOD)

GB/T 10580-2003 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 熱塑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 塑科 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 變壓器和開關(guān)用的未使用過的礦物絕緣油規(guī)范

IEC 60455-2, 1998 電氣絕緣用柑脂基反應(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z試驗(yàn)方法

3、定義

   下列定義適用于本部分。

3. 1電氣擊穿

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

注：擊穿通常是由試中羊和電極周圍的氣體或液體媒質(zhì)中的局部放電引起，并使得較小電極（或等徑兩電極）邊緣的試樣遭到破壞

3.2 閃絡(luò)

試樣和電極周圍的氣體或液體媒質(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

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 <在逐級升壓試驗(yàn)中>試樣承受住的高電壓，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

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，能用來檢測由于工藝變更、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，特別是干燥和浸漬過程；

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、被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、電植尺寸及其導(dǎo)熱系數(shù)；

d) 周圍媒質(zhì)的電、熱特性。

4.3 在研究還沒有實(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，大部分材料的電氣強(qiáng)度隨著電極間試樣厚度的增加而減小，也隨著電壓施加時(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)間對大多數(shù)材料測得的電氣強(qiáng)度有顯著影響，為了設(shè)計(jì)直到試驗(yàn)電壓無局部放電的電氣設(shè)備，必須知道材料擊穿前無放電的電氣強(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時(shí)期的劣化過程，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)腐蝕或潮濕條件下的電化學(xué)腐蝕，而這些過程都會導(dǎo)致在運(yùn)行中于較低的電場強(qiáng)度下發(fā)生破壞。

5、電極和試樣

金屬電極應(yīng)始終保持光滑、清潔和無缺陷。

注1：當(dāng)對薄試樣進(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)使得電極傾斟或其他移動或使得試樣上壓力變化，也不應(yīng)使得試樣周圍的電場分布受到顯著影響，

注2：試驗(yàn)非常薄的薄膜（例如，＜5μm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 植材和片狀材料（包括紙植、紙、織物和薄膜）

5.1. 1. 1 不等直徑電極

電極極由兩個(gè)金屬圓柱體組成，其邊緣倒圓成半徑為（3.0土0.2) mm的圓弧。其中一個(gè)電極的直徑為（25士1) mm，高約25 mm，另一個(gè)電極直徑為（75士。mm，高約 15 mm。 兩個(gè)電極同鈾放置，誤差在 2mm內(nèi)，如圖la）所示。

產(chǎn)品介紹

一、用途

  LJC-50KV電壓擊穿試驗(yàn)儀采用計(jì)算機(jī)控制，通過人機(jī)對話方式，完成對絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗(yàn)。電壓擊穿試驗(yàn)儀主要適用于固體絕緣材料如絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料、薄膜復(fù)合制品、陶瓷和玻璃等介質(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，可對試驗(yàn)過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。

二、依據(jù)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：對應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求》

3、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》

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》

三、功能：

1、試驗(yàn)過程中可動態(tài)繪制出試驗(yàn)曲線，試驗(yàn)的曲線可以多種顏色疊加對比。

2、可對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，靈活適用；

3、試驗(yàn)條件及測試結(jié)果等數(shù)據(jù)可自動存儲；

4、試驗(yàn)報(bào)告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

5、可對一組試驗(yàn)中曲線數(shù)據(jù)的有效與否進(jìn)行人為選定；

6、試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)可導(dǎo)入EXECL,WORD文檔編輯；

7、過電流保護(hù)裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源；

8、儀器運(yùn)行的持久性: 儀器可連續(xù)運(yùn)行使用，不需為保護(hù)儀器而定期停機(jī)。

四、主要技術(shù)參數(shù)：

1、輸入電壓：    AC 220V

2、輸出電壓AC：  0～50KV；DC：0～50KV

3、輸出功率：    50 KVA

4、測量范圍：    0KV～50KV

5、電壓測量誤差：≤ 2％

6、升壓速率：    0.1kV/s ～10 kV/s

7、耐壓試驗(yàn)電壓：10～50KV連續(xù)可調(diào)

8、耐壓時(shí)間：    0～7H（無電流導(dǎo)通情況下）

9、電源：        220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率

10、電源電壓穩(wěn)定度外界電源電壓波動≤10%

11、長×寬×高700mm×800mm×1650mm

12、設(shè)備自重：    100kg

13、運(yùn)行環(huán)境溫度：15 ～ 30℃，相對濕度：30%～85%能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

14、接地要求儀器需要單獨(dú)接地，接地附合國家標(biāo)準(zhǔn)要求

15、接地電阻要求≤4Ω（用戶實(shí)驗(yàn)室自行準(zhǔn)備）

五、主要配置：

1主機(jī)         一臺

2試驗(yàn)臺       一個(gè)

3油盒         一個(gè)

4試驗(yàn)電極     三個(gè)

5自動放電裝置 一套

6試驗(yàn)軟件     一套

7計(jì)算機(jī)       一臺

8噴墨打印機(jī)   一臺

9電源線+數(shù)據(jù)線一套

六、介電擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)儀廠家安全說明：

1、設(shè)備要安裝單獨(dú)的保護(hù)地線，主要是減少試樣擊穿時(shí)對周圍產(chǎn)生的較強(qiáng)的電磁干擾。也可避免控制計(jì)算機(jī)失控。

2、直流試驗(yàn)放電保護(hù)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)備會自動保護(hù),直至使用設(shè)備上的放電裝置放電后保護(hù)會自動取消.(注：因?yàn)橹绷髟囼?yàn)后不放電會危險(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)。

3、增配試驗(yàn)手動放電裝置，隨主機(jī)為一體化，當(dāng)直流試驗(yàn)過程中突然斷電，可采用手動放電棒進(jìn)行放電，保證試驗(yàn)人員的人身安全。

4、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)放電保護(hù)等。

 5、六級高壓安全斷電控制：

1總電源開關(guān)

2高壓斷電開關(guān)（鑰匙開關(guān)）

3調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

4試驗(yàn)箱門安全開關(guān)

5高壓變壓器輸入端限流空開

6漏電保護(hù)開關(guān)

十級安全保護(hù)：

本機(jī)具有完善的安全防護(hù)措施：

本實(shí)驗(yàn)儀電路保護(hù)控制：跳閘后電壓自動回零

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、安全試驗(yàn)門保護(hù)

5、軟件誤操作保護(hù)

6、零電壓復(fù)位保護(hù)

7、試驗(yàn)漏點(diǎn)保護(hù)

8、獨(dú)立接地保護(hù)

9、試驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù)

10、設(shè)備故障報(bào)警保護(hù)

七、介電擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)儀廠家整機(jī)組成：

1、升壓部件：由調(diào)壓器和高壓變壓器組成0～50KV的升壓部分。

2、動部件：由步進(jìn)電機(jī)均勻調(diào)節(jié)調(diào)壓器使加給高壓變壓器的電壓變化。

3、檢測部件：由集成電路組成的測量電路。通過信號線把檢測的模擬信號和開關(guān)信號傳給計(jì)算機(jī)。

4、計(jì)算機(jī)軟件：通過智能電路把由檢測設(shè)備采集的測控信號傳給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)采集的信息控制設(shè)備運(yùn)行并處理試驗(yàn)結(jié)果。

5、試驗(yàn)電極：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)(1408.1-2006)隨設(shè)備提供三個(gè)電極，具體規(guī)格為：Ф25mm×25mm兩個(gè)；Ф75mm×25mm一個(gè)。

 八、交直流的切換：

 1）本儀器高壓輸出為交流電壓。直流的獲得方式為在原回路中串入高壓硅堆，使測試回路為脈動的直流電壓。實(shí)現(xiàn)的過程為，硅堆已經(jīng)在高壓變壓器的高壓絕緣塔中，平時(shí)用一個(gè)短路桿把高壓硅堆短接。需要直流試驗(yàn)時(shí)，取出短路桿，使高壓硅堆接入測試電路中，這時(shí)回路的電壓為脈動的直流電壓。

2）前面板直流交流選擇按鈕。該按鈕的狀態(tài)不能改變設(shè)備輸出的電壓性質(zhì)。按下該按鈕，設(shè)備僅僅是把直流報(bào)警電路接入。指示用戶，當(dāng)打開箱門時(shí)，您需要對高壓均壓球放電。轉(zhuǎn)動放電桿，使放電桿的端部銅球接觸高壓均壓球。建議用戶每次放電銅球接觸高壓均壓球時(shí)間大于五秒。

3）試驗(yàn)的交直流電壓切換，主要取決于高壓絕緣塔中的短路桿是否取出。當(dāng)取出短路桿時(shí)，高壓均壓球上的電壓為直流電壓，插入短路桿時(shí)，高壓均壓球上的電壓為交流電壓。短路桿的取出、插入?yún)⒖醋髠?cè)的示意圖。

4）在直流試驗(yàn)時(shí)，計(jì)算機(jī)也要選擇直流狀態(tài)，否則測的結(jié)果是不正確的。簡單的說，交流電壓與直流電壓有1.4倍的關(guān)系。

九、安全說明：

1、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。20KV測試設(shè)備高壓電極距離試驗(yàn)箱壁的近距離時(shí)安全距離，試驗(yàn)時(shí)即使人接觸箱壁也不會有危險(xiǎn)。

2、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。

3、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)等。

 介電擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)廠家

注意事項(xiàng)：

 介電擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)廠家

●本儀器試驗(yàn)過程中如空氣相對濕度大于70%，兩電極間空氣放電的距離會增加很多，所以試驗(yàn)中請與儀器保持1.2米的距離。

●本儀器之控制計(jì)算機(jī)專為電壓擊穿試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)，請勿隨意添加和刪除程序或移作它用。

十、語數(shù)定論：

電壓擊穿

電子器件都有能承受的高耐壓值，超過該允許值，器件存在失效風(fēng)險(xiǎn)。主動元件和被動元件失效的表現(xiàn)形式稍有差別，但也都有電壓允許上限。晶體管元件都有耐壓值，超過耐壓值會對元件有損傷，比如超過二極管、電容等，電壓超過元件的耐壓值會導(dǎo)致它們擊穿，如果能量很大會導(dǎo)致熱擊穿，元件會報(bào)廢。

介電擊穿是指在兩個(gè)導(dǎo)電板之間為了某些目的添加的不導(dǎo)電的物質(zhì)，由于電壓太高，這種物質(zhì)被破毀，失去不導(dǎo)電的功能，變成了導(dǎo)體。這個(gè)現(xiàn)象就是介電擊穿。  簡單常見的介質(zhì)是空氣，如果電壓大了，空氣就會電離。

絕緣強(qiáng)度

絕緣本身耐受電壓的能力。作用在絕緣上的電壓超過某臨界值時(shí)，絕緣將損壞而失去絕緣作用。

通常，電力設(shè)備的絕緣強(qiáng)度用擊穿電壓表示；而絕緣材料的絕緣強(qiáng)度則用平均擊穿電場強(qiáng)度，簡稱擊穿場強(qiáng)來表示。擊穿場強(qiáng)是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，發(fā)生擊穿的電壓除以施加電壓的兩電極之間的距離。絕緣強(qiáng)度通常以試驗(yàn)來確定。絕緣強(qiáng)度隨絕緣的種類不同而有本質(zhì)上的差別。 

臨界閃絡(luò)強(qiáng)度

在固體絕緣和空氣的交界面上的沿面放電發(fā)展成貫穿性的空氣擊穿稱閃絡(luò)。在一定的試驗(yàn)條件下，使外絕緣表面剛好發(fā)生閃絡(luò)所需的電壓值稱臨界閃絡(luò)強(qiáng)度。有時(shí)閃絡(luò)強(qiáng)度用平均閃絡(luò)場強(qiáng)來表示。它是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，用發(fā)生閃絡(luò)的電壓除以沿兩種介質(zhì)交界面的泄漏距離或兩電極間的垂直距離所得的商。試驗(yàn)條件分為干燥狀態(tài)、淋雨?duì)顟B(tài)和臟污狀態(tài)等幾類。在這幾種狀態(tài)下得到的臨界閃絡(luò)強(qiáng)度分別簡稱為干閃強(qiáng)度、濕閃強(qiáng)度和污閃強(qiáng)度。由于介質(zhì)分界面上的電壓分布不均勻，沿面閃絡(luò)電壓比氣體或固體單獨(dú)存在時(shí)的擊穿電壓都低。淋雨?duì)顟B(tài)比干燥狀態(tài)時(shí)的閃絡(luò)電壓低，在潮濕臟污的條件下沿面閃絡(luò)電壓會更明顯降低。 

伏秒特性

電工設(shè)備絕緣除承受長期工作電壓的作用外，還承受暫態(tài)過電壓的作用。過電壓可分為兩大類。一類是由于設(shè)備遭受雷擊造成的或在設(shè)備附近發(fā)生雷擊而感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓；另一類是由于電力系統(tǒng)中的操作或發(fā)生事故或發(fā)生諧振而引起的過電壓。過電壓的作用時(shí)間很短，但過電壓的數(shù)值卻大大超過正常工作電壓。

放電的發(fā)展需一定時(shí)間，在持續(xù)電壓作用下，放電時(shí)延對放電電壓沒有影響；但對于作用時(shí)間很短的沖擊電壓，放電時(shí)延的影響則不能忽略。工程中用伏秒特性來表示絕緣在沖擊電壓作用下的擊穿特性。伏秒特性是指在沖擊電壓波形一定的前提下，絕緣的沖擊放電電壓與相應(yīng)的放電時(shí)間的關(guān)系曲線。