一、概述

ZJC-E系列高分子材料電壓擊穿試驗(yàn)儀是測試有關(guān)產(chǎn)品耐電壓擊穿強(qiáng)度的重要儀器。依靠該儀器提供的模擬試驗(yàn)條件，可以直觀、準(zhǔn)確、快速、可靠地對各種被測對象進(jìn)行擊穿電壓，漏電流等各項(xiàng)測試。儀器采用計(jì)算機(jī)操控，可以方便地把試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、處理.曲線顯示及打印。本高分子材料電壓擊穿試驗(yàn)儀經(jīng)過多年不斷改進(jìn)完善，日趨成熟，具有很高的安全性和可靠性，受到了用戶的好評。

儀器生產(chǎn)參考如下標(biāo)準(zhǔn)：

ASTMD149-97：電介質(zhì)擊穿電壓及絕緣強(qiáng)度，導(dǎo)電性能試驗(yàn)。（美國材料與試驗(yàn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)）

GB/T1408__2006：絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法

GB/T1695_2005：硫化橡膠工頻電壓擊穿強(qiáng)度和耐電壓試驗(yàn)。

GB/T3333：電纜紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法；

GB/T12656：電容器紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法

HG/T3330：絕緣漆漆膜擊穿強(qiáng)度測定法。

。。。。。。。。。

二、技術(shù)指標(biāo)

2.1技術(shù)指標(biāo)說明

輸入電壓：AC 220V±10%

 電源頻率：50-60Hz

高壓變壓器功率：3kVA

輸出電壓：AC 0～50kV  ,DC 0～50kV

測量精度：±2%

測量范圍：1kV～50kV

升壓方式選擇功能：1；連續(xù)升壓；2；逐級升壓；3；瞬時升壓。

升壓速率設(shè)定功能：0.100 kV/s ～ 5.000kV/s 

外形尺寸：1000mm*500mm*1100mm(50kV產(chǎn)品)；

2.2專用術(shù)語說明

1、擊穿電壓(V)：用連續(xù)均勻升壓的辦法對試樣施加工頻電壓并保持試樣發(fā)生擊穿時的電壓值，以kV表示。

2、擊穿強(qiáng)度(E)：試樣的擊穿電壓值與兩個電極間試樣的平均厚度之商，以kV/mm。

三、安全說明 

由于試驗(yàn)經(jīng)常是在高電壓條件下進(jìn)行，為確保操作者安全。本儀器采用如下保護(hù)設(shè)計(jì)。

1、前端裝有空氣開關(guān)做過流保護(hù)；（設(shè)定值20A.），

2、試驗(yàn)箱采用具有良好絕緣特性的有機(jī)玻璃制成。測試電壓頭安全放電距離對四周均大于200mm（350mm），試驗(yàn)時箱壁對操作者構(gòu)成良好防護(hù)墻，以確保安全。

3、試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)尾端及儀器外殼均已安全接地。

4、電路上設(shè)有過流保護(hù)、過壓保護(hù)，（要求：儀器主機(jī)電源和計(jì)算機(jī)電源必須同相。）

5.報(bào)警燈信息解釋：

(1)試驗(yàn)箱門打開綠色燈亮，代表可以進(jìn)行更換試樣操作。

(2)試驗(yàn)箱門關(guān)閉黃色指示燈亮代表可以開始試驗(yàn)。

(3)試驗(yàn)開始后高壓大于0.5KV時紅燈點(diǎn)亮，代表高壓警示。

(4)直流試驗(yàn)結(jié)束，高壓放電?；蚴謩臃烹姇r。蜂鳴器響起報(bào)警燈閃爍。

6、四級安全斷電控制：

⑴漏電保護(hù)器（空開）

⑵總電源開關(guān)（急停）

⑶調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

⑷試驗(yàn)箱門安全開關(guān)

特別提示：安裝本儀器的試驗(yàn)室必須裝備符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的接大地保護(hù)線；

接地保護(hù)線端子位于主機(jī)后板左下,（接地電阻小于4歐姆。）

輸入電源功率：ZJC-50E型不低于3kVA

四、整機(jī)組成

整體結(jié)構(gòu)如圖1所示

圖1 設(shè)備整體結(jié)構(gòu)

該設(shè)備由以下幾部分組成：

1、升壓部件：由調(diào)壓器和升壓器組成升壓部分。

2、驅(qū)動部件：由步進(jìn)電機(jī)均勻調(diào)節(jié)升壓變壓器。

3、檢測部件：由單片機(jī)電路組成的測量電路。

4、計(jì)算機(jī)（選配）。

五、操作步驟

1、準(zhǔn)備25#變壓器油,倒入油箱漫過上電極20～30mm。

2、打開試驗(yàn)機(jī)右側(cè)的總電源開關(guān)。

3、如果選配計(jì)算機(jī)請雙擊進(jìn)入試驗(yàn)操作界面。

5.1電壓擊穿試驗(yàn)屏幕部分操作步驟

該設(shè)備共有兩種試驗(yàn)方式，交流試驗(yàn)和直流試驗(yàn)，每種試驗(yàn)方式均有三種試驗(yàn)方法，連續(xù)升壓、階梯升壓和瞬時升壓，可根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)需要進(jìn)行選擇。

5.1.1兩種試驗(yàn)方式介紹：

試驗(yàn)方式的選擇在系統(tǒng)設(shè)置中進(jìn)行。需要注意的是交流試驗(yàn)時，需要插入硅堆短路桿如圖5所示。直流試驗(yàn)時需要將硅堆短路桿拔出，以免影響實(shí)驗(yàn)系數(shù)，并且直流試驗(yàn)結(jié)束必須進(jìn)行放電操作，以免殘留余電對實(shí)驗(yàn)人員造成危險(xiǎn)，放電過程如圖4放電棒來回?cái)[動，放電過程中警報(bào)燈閃爍，蜂鳴器報(bào)警，需等待蜂鳴器停止報(bào)警，警報(bào)燈不再閃爍，方可打開試驗(yàn)箱門。

圖4 

5.1.2三種試驗(yàn)方法介紹：

連續(xù)升壓：連續(xù)升壓又分為快速升壓和慢速升壓兩種，其中快速升壓為試樣電壓從零開始以選擇的升壓速率勻速升壓，直到試樣擊穿為止，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。慢速升壓為試樣電壓從零升壓到達(dá)初始電壓，到達(dá)初始電壓后以選定的升壓速率升壓直到試樣擊穿，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。

逐級升壓：試樣電壓從零快速升壓到達(dá)初始電壓，到達(dá)初始電壓后以梯度保持時間為時間長度，穩(wěn)定電壓，梯度時間結(jié)束后繼續(xù)以選定的升壓速率升壓，達(dá)到下一個梯度電壓值再穩(wěn)定電壓，如此過程直到試樣擊穿。對于擊穿電壓的確定分為兩種情況，可在試樣設(shè)置中選擇采樣方式。 

瞬時升壓：試樣電壓直接到達(dá)初始電壓，保持該電壓設(shè)定時間直到試樣擊穿，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。

（1）設(shè)備上電主界面如圖5所示，可點(diǎn)擊按鍵進(jìn)行試驗(yàn)方法選擇，被選中的按鍵會變暗，圖5為選擇連續(xù)升壓試驗(yàn)方法。

圖5 電壓擊穿主界面

   連續(xù)升壓又分為快速升壓和慢速升壓兩種，如圖5將慢速升壓參數(shù)均設(shè)置為0，即為快速升壓。不同試驗(yàn)方法的試驗(yàn)參數(shù)略有不同，請根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置，點(diǎn)擊參數(shù)名稱后白框即可設(shè)置或更改相應(yīng)參數(shù)。

初始電壓：試驗(yàn)過程中，需要快速到達(dá)的一個起點(diǎn)電壓。

峰降電壓： 試樣擊穿時試樣兩邊的電壓會產(chǎn)生一個由最高的峰值突降到一個低值的現(xiàn)象，二者的差值稱之為峰降電壓。

電壓梯度：在逐級升壓試驗(yàn)方法中，每一次需要升高的電壓。

梯度保持時間：在階梯升壓試驗(yàn)方法中，穩(wěn)定電壓的時間段長度，以秒為單位。

終止電壓：是試驗(yàn)的一個保護(hù)措施，防止由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的無限升壓，實(shí)際采集到的電壓值大于此參數(shù)時，系統(tǒng)自動停止，電機(jī)返回初始位置。

終止電流：擊穿的一個判定條件，當(dāng)漏電電流到達(dá)該設(shè)定值，判定試樣擊穿。

（2）點(diǎn)擊系統(tǒng)按鈕區(qū)域【系統(tǒng)設(shè)置】按鍵進(jìn)入如圖6所示的系統(tǒng)設(shè)置界面。

圖6 系統(tǒng)設(shè)置界面

可進(jìn)行試驗(yàn)方式選擇，報(bào)警燈音量調(diào)節(jié)，以及階梯試驗(yàn)方法的采樣點(diǎn)選擇。點(diǎn)擊【保存】會保存當(dāng)前設(shè)置回到主界面，點(diǎn)擊【取消】不保存更改內(nèi)容直接回到主界面。點(diǎn)擊參數(shù)標(biāo)定區(qū)按鍵可進(jìn)行電壓、電流標(biāo)定。

（3）本設(shè)備出廠前已經(jīng)對電壓、電流進(jìn)行標(biāo)定，如對準(zhǔn)確性有異議，可自行標(biāo)定。標(biāo)定分為交流電壓標(biāo)定、直流電壓標(biāo)定、交流電流標(biāo)定、直流電流標(biāo)定。選擇交流試驗(yàn)進(jìn)入標(biāo)定界面即為交流標(biāo)定，選擇直流試驗(yàn)進(jìn)入標(biāo)定界面即為直流標(biāo)定。 下面以電壓標(biāo)定為例介紹標(biāo)定方法，點(diǎn)擊【電壓標(biāo)定】按鍵進(jìn)入電壓標(biāo)定界面，如圖7所示。

圖7 電壓標(biāo)定界面

在序號中填入想要更改的序號（1-20），點(diǎn)擊【標(biāo)定開始】按鍵，根據(jù)需要點(diǎn)擊【升壓】或者【降壓】，系統(tǒng)會自動采集相應(yīng)碼值，當(dāng)達(dá)到理想值點(diǎn)擊【暫?！吭偬钊雽?shí)際值，點(diǎn)擊【添加】，將會替換該需要對應(yīng)的標(biāo)定參數(shù)。電流標(biāo)定方式與電壓相同。

（4）設(shè)置完成所有參數(shù)，回到主界面。點(diǎn)擊設(shè)備如圖8控制面板上的“試驗(yàn)開始"按鈕。

圖8控制面板

試驗(yàn)開始，并自動跳轉(zhuǎn)到試驗(yàn)界面，如圖9所示。該界面會實(shí)時顯示電壓、電流及試驗(yàn)時間。如中途想停止試驗(yàn)可按控制面板上的“試驗(yàn)停止"，結(jié)束當(dāng)前試驗(yàn)。如試驗(yàn)過程中發(fā)生異常，請按急停按鈕，切斷電源。

圖9 試驗(yàn)界面

（5）試樣達(dá)到擊穿條件或最高電壓試驗(yàn)自動結(jié)束，彈出試驗(yàn)結(jié)果界面，如進(jìn)行的是連續(xù)升壓或階梯升壓試驗(yàn)如圖10所示；如進(jìn)行的是瞬時升壓試驗(yàn)則如圖11所示?？筛鶕?jù)需求選擇保存或者舍棄本次試驗(yàn)結(jié)果，點(diǎn)擊【保存】會將結(jié)果保存到試驗(yàn)記錄，回到主界面，點(diǎn)擊【舍棄】舍棄本次試驗(yàn)，回到主界面。

圖10 試驗(yàn)結(jié)果

圖11 瞬時升壓試驗(yàn)結(jié)果

（6）主界面系統(tǒng)按鈕功能介紹

【放電】點(diǎn)擊按鈕設(shè)備進(jìn)行放電。

【停止放電】點(diǎn)擊按鈕，停止放電。

【照明】點(diǎn)擊按鈕，設(shè)備試驗(yàn)箱內(nèi)照明燈開啟。

【關(guān)閉照明】點(diǎn)擊按鈕，照明燈關(guān)閉。

【風(fēng)機(jī)】風(fēng)機(jī)為選配，如有風(fēng)機(jī)，點(diǎn)擊按鈕，風(fēng)機(jī)開始工作。

【關(guān)閉風(fēng)機(jī)】風(fēng)機(jī)為選配，如有風(fēng)機(jī)點(diǎn)擊按鈕，風(fēng)機(jī)停止工作。

【試驗(yàn)記錄】在連續(xù)試驗(yàn)或者階梯試驗(yàn)界面點(diǎn)擊按鍵，進(jìn)入如圖11所示試驗(yàn)記錄界面，點(diǎn)擊序號對應(yīng)的紅×按鍵，可刪除該行記錄，該行記錄刪除后，下面的記錄一次上移一行。點(diǎn)擊【下載】按鍵，可按照提示將記錄下載至U盤，點(diǎn)擊【清空】清空所有記錄，點(diǎn)擊【返回】將返回試驗(yàn)界面。

圖12 試驗(yàn)記錄

如在瞬時升壓界面點(diǎn)擊按鍵，進(jìn)入如圖13所示，除記錄內(nèi)容不同，所有按鍵功能與上訴介紹相同。

圖13 試驗(yàn)記錄(瞬時升壓)

【系統(tǒng)設(shè)置】進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置界面，具體設(shè)置方式見步驟（2）。

【聯(lián)系我們】在使用過程中，遇到任何問題均可聯(lián)系我們，竭誠為您服務(wù)。

（7）試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉總電源，清潔儀器。

5.2電壓擊穿試驗(yàn)計(jì)算機(jī)部分操作步驟

（1）用鼠標(biāo)雙擊桌面軟件進(jìn)入試驗(yàn)界面如圖1所示。試驗(yàn)過程中可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)電壓、試驗(yàn)信息及試驗(yàn)曲線的實(shí)時顯示，且與屏幕顯示同步。

圖1  試驗(yàn)界面

（2）系統(tǒng)操作區(qū)按鍵介紹

【創(chuàng)建】點(diǎn)擊按鍵會根據(jù)試驗(yàn)信息區(qū)域中的試驗(yàn)代碼內(nèi)容及當(dāng)前時間創(chuàng)建試驗(yàn)記錄文件夾，每個文件夾可以保存10組數(shù)據(jù).

【設(shè)置】點(diǎn)擊按鍵進(jìn)入如圖2所示的設(shè)置界面，可以進(jìn)行存儲時間設(shè)置，曲線顯示方式選擇及平均基數(shù)設(shè)置。點(diǎn)擊【保存】將保存當(dāng)前設(shè)置，點(diǎn)擊【取消】不進(jìn)行設(shè)置更改。

存儲間隔：即間隔多長時間保存一次試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

曲線顯示方式：（1）對比顯示：同時顯示多組試驗(yàn)的曲線，便于對比分析。

             （2）單獨(dú)顯示：即只顯示當(dāng)次的試驗(yàn)曲線。

滑動平均基數(shù)：即對曲線上的點(diǎn)進(jìn)行平滑處理，取相鄰多少個點(diǎn)的平均值作為當(dāng)前值。

圖2 系統(tǒng)設(shè)置界面

【查詢】點(diǎn)擊按鍵可查詢試驗(yàn)記錄。

【退出】退出試驗(yàn)界面。

（3）記錄結(jié)果查詢介紹

點(diǎn)擊系統(tǒng)操作區(qū)【查詢】按鍵，進(jìn)入如圖3所示記錄結(jié)果查詢頁面。

圖3 記錄結(jié)果查詢

  【歷史查詢】點(diǎn)擊按鍵可根據(jù)之前保存的試驗(yàn)名稱，查詢試驗(yàn)記錄。

  【曲線結(jié)果】點(diǎn)擊按鍵可查看試驗(yàn)曲線，如圖4所示。默認(rèn)所有試驗(yàn)曲線可見，可根據(jù)需求在右側(cè)進(jìn)行顯示曲線的選擇。

圖4 試驗(yàn)曲線查詢

   【生產(chǎn)word】點(diǎn)擊按鍵可自動生成試驗(yàn)報(bào)告，包括每次試驗(yàn)數(shù)據(jù)及曲線。

   【生產(chǎn)excel】點(diǎn)擊按鍵自動生產(chǎn)曲線各點(diǎn)數(shù)據(jù)表，可根據(jù)需求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

   【返回】點(diǎn)擊按鍵返回試驗(yàn)界面。

六 、試驗(yàn)準(zhǔn)備和環(huán)境

1、試樣的處理

⑴用綢布蘸對試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵預(yù)處理和條件處理：處理?xiàng)l件和方法可根據(jù)產(chǎn)品的性能和要求從本標(biāo)準(zhǔn)附錄表1和表2中選取。有特殊要求的由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另行規(guī)定。

⑶絕緣材料的電氣強(qiáng)度隨溫度和含水量而變化。除被測試材料另有規(guī)定外，試樣應(yīng)在23±2℃，相對濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。

⑷經(jīng)過受潮或浸液體媒質(zhì)的試樣在試驗(yàn)前應(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴，從試樣取出到試驗(yàn)完畢不應(yīng)超過5分鐘。

2、.媒質(zhì)：

⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣。

⑵液體媒質(zhì)：25#變壓器油，常態(tài)試驗(yàn)及90℃以下的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的硅油。

3、試驗(yàn)環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗(yàn)環(huán)境：溫度為25±5℃，相對濕度為65±5%。

⑵熱態(tài)試驗(yàn)或潮濕環(huán)境試驗(yàn)條件由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)參照錄中表2予以規(guī)定。

擊穿的判斷：

試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、開裂、燒焦等擊穿痕跡。

試驗(yàn)的預(yù)處理、條件處理：

預(yù)處理：為減少試樣因放置條件的不同而產(chǎn)生的影響，以使試驗(yàn)結(jié)果有較好的重復(fù)性和可比性。預(yù)處理?xiàng)l件可由表1選取。

表1    預(yù)處理?xiàng)l件

條件處理：試驗(yàn)前，試樣在規(guī)定的溫度下，在一定相對濕度的大氣中或*浸于水（或其他液體）中，放置規(guī)定的時間后進(jìn)行試驗(yàn)，以考核材料性能受溫度、濕度等各種因素影響的程度。處理?xiàng)l件由表2選取。機(jī)械應(yīng)力處理?xiàng)l件和方法按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

表2    條件處理與試驗(yàn)環(huán)境

注：條件處理時間由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

注意事項(xiàng)：

本儀器試驗(yàn)過程中如空氣相對濕度大于70%，將有對空氣放電的可能，試驗(yàn)中請與儀器保持1.5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

七、使用前須知

      本儀器為高壓試驗(yàn)設(shè)備，使用前請仔細(xì)閱讀如下內(nèi)容

1、儀器安裝時，要具備獨(dú)立的接地線（接地電阻小于4歐姆）

2、使用前。操作者要仔細(xì)閱讀使用說明書。掌握具體的操作方法和步驟；

3、儀器不可以在含有腐蝕性氣體和含有顆粒雜質(zhì)的環(huán)境下使用；

4、每次更換試樣或接觸高壓電極前。必須進(jìn)行放電（直流測試狀態(tài)），且放電時間不小于5秒；

5、試樣被擊穿瞬間，會有火花產(chǎn)生并伴有聲響，這屬于正?，F(xiàn)象；

6、每次進(jìn)行試驗(yàn)前。必須檢查儀器接地線是否接觸良好。

八、常見可能的故障及處理方法

故障現(xiàn)象一、高壓不升壓

解決辦法：

硬件檢查（斷開電源后）

1、檢查總電源開關(guān)、門控開關(guān)、恢復(fù)開關(guān)是否通斷正常。

2、如果供電正常后仍不升壓，（斷電后）可打開后蓋板，觀察左側(cè)調(diào)壓器上驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，檢查尼龍傳動皮輪是否脫落、打滑或滯住。

故障現(xiàn)象二：高壓變壓器漏油

1、斷開電源后，打開操作面板下邊門，手動打開變壓器注油口，放出一點(diǎn)油后再擰緊即可。

故障現(xiàn)象三：不能自動放電（直流）

檢查硬件

1、檢查放電機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、檢查放電機(jī)傳動部分是否脫落。

3、檢查是否斷線，后面板八芯插頭連接狀況。

上述是可能發(fā)生的故障，遇到無法解決的具體問題，請聯(lián)系我司有關(guān)部門。