Name: 塑料橡膠電壓擊穿測試儀/耐介電強度測試儀
Brand: 北京中航時代儀器設備有限公司
Availability: InStock

塑料橡膠電壓擊穿測試儀/耐介電強度測試儀ZJC-20KV(zui高電壓為20KV)

塑料橡膠電壓擊穿測試儀/耐介電強度測試儀ZJC-50KV(zui高電壓為50KV)

ZJC-100KV(zui高電壓為100KV)

ZJC-150KV(zui高電壓為150KV)

一、滿足標準：

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》第2部分：對應用直流電壓試驗的附加要求》、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》、HG/T 3330絕緣漆漆膜擊穿強度測定法、GB/T 12656-1990《電容器紙工頻擊穿電壓測定法》、GB/T1981及ASTM D149標準要求設計制造。

二、適用材料：

主要適用于固體絕緣材料如：電線套管、樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料薄膜、陶瓷、玻璃、絕緣漆、硫化橡膠、電纜紙、絕緣漆漆膜、硬質橡膠、紙板等絕緣介質在空氣或液體介質中，測量工頻（48~62Hz）或對應直流電壓下擊穿強度和耐電壓時間。適用于連續均勻升壓或逐級升壓的方式，對試樣施加交流/或直流，電壓直至擊穿，測量擊穿電壓值，計算試樣的擊穿強度；用迅速升壓的方法，將電壓升到規定值，保持一定的時間試樣不擊穿，定此時規定值為試樣的耐電壓值。

三、基本功能：

由電腦控制，數據采集方式通過光電隔離，有效解決試驗過程中的抗干擾問題，軟件操作使用方便，能夠實時顯示動態曲線，同時升壓速率無級可調，可以根據自己的需要進行升壓速率調節，調節范圍在0.1KV-3KV/S，使升壓速率真正做到勻速、準確，并能夠準確測出漏電電流的數據。可實時繪制試驗曲線，顯示試驗數據，判斷準確，并可保存，分析，打印試驗數據。并且能夠自動判別試樣擊穿并采集擊穿電壓數據及泄露電流，同時能夠在擊穿的瞬間電壓迅速降低自動歸零。軟件系統操作方便，性能穩定，安全可靠。

四、結構特點：

采用立式箱體結構，的節省試驗室內占地空間，地腳采用滑輪結構，方便移動和擺放，避免同類廠家生產的臥式設備，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。本產品采用直流伺服電機加載減速機構，保證了標準里面關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。

產品名稱：中航時代ZJC-100KV計算機控制電壓擊穿試驗儀

符合國標：GB/T1408-2006、ASTM D149

試驗方式：直流/交流：擊穿試驗、耐壓試驗、階梯試驗

顯示方式：曲線/數據顯示，數據打印。

試驗空間：絕緣油/空氣

升壓速率：0.1KV/S-3KV/S

整機精度：≤2%

關于擊穿電壓測試術語、定義及類型：

1、耐電壓值：將電壓升高到規定值，保持一定時間試樣未被擊穿，稱此電壓值為試樣的耐電壓值；

2、擊穿電壓：試樣在某一電壓作用下被擊穿，此時的電壓值稱擊穿電壓；

3、擊穿電壓強度：試樣的擊穿電壓與其厚度之比，稱電壓強度，以KV/mm表示。

4、型號可選：ZJC-10KV電壓擊穿試驗儀；ZJC-20KV電壓擊穿試驗儀；ZJC-50KV電壓擊穿試驗儀；

ZJC-100KV電壓擊穿試驗儀；ZJC-150KV電壓擊穿試驗儀。

五、主要技術要求：

1、設備輸入電壓：交流 100KV (普通試驗室電源均可兼容)；

2、試驗電壓方式：交流 0--100 KV；

直流 0--100 KV；

3、電器容量：10KVA；

4、試驗方法：0-100KV全量程可調(采用高精度電壓采樣器件)；

5、擊穿及耐壓試驗升壓速率：

0.1 KV/S

0.2 KV/S

0.5 KV/S

1.5 KV/S

2 KV/S

2.5 KV/S

3.0 KV/S(此項滿足標準里面極快速升壓試驗要求)；

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：根據不同行業的標準，我們可以根據用戶的要求，依據貴行業標準，為您定制行業標準所需的特殊測試功能。

7、過電流保護裝置應有足夠靈敏度以保證試樣擊穿時在0.1S內切斷電源。

8、漏電電流選擇：1—100 mA可由計算機軟件自由進行設定。

9、本儀器采用的無觸點原件勻速調壓方式(淘汰產品中機械傳動升壓方式)。

10、支持短時間內短路試驗要求。

11、一次試驗可以同時做5個試樣。

12、電壓測量誤差： ≤2％。

13、試驗電壓連續可調：0-100 KV

14、耐壓時間設定：0-6小時(可通過軟件連續設定)。

15、主機尺寸：1500mm1200mm1600mm（長寬高）。

16、主機重量：約200KG。

17、九級安全防護措施：

(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)零電壓復位保護

(7)試驗結束放電保護

(8)獨立保護接地

(9)試驗完成后電磁放電

六、試驗方式

1、絕緣試樣空氣中擊穿、耐壓試驗或階梯試驗；

2、絕緣試樣浸油中擊穿、耐壓試驗或階梯試驗；

注：根據用戶要求，可定制其他試驗方式。

七、試驗軟件：

1、試驗軟件是我公司研發的功能*、操作簡單、顯示直觀的試驗軟件系統；

2、采用計算機控制通過人機對話方式，完成對絕緣介質工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗；

3、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成，試驗結束后可疊加對比材料的試驗數據重復性；

4、可以隨時調取當前及歷史試驗數據進行查看，編輯及修改參數；

5、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果；

6、試驗過程中，可隨時通過軟件決定本次試驗是否有效，方便篩選試驗結果；

7、可設置操作口令，做到專機專人操作，避免無關人員誤操作；

8、試驗報告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

9、可對一組試驗中曲線數據的有效與否進行人為選定；

10、試驗結果數據可導入EXECL,WORD文檔編輯；

11、過電流保護裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時在0.1S內切斷電源；

12、儀器運行的持久性: 儀器可連續運行使用，不需為保護儀器而定期停機；

八、軟件使用說明：

1、試驗單位：對材料進行試驗檢測的單位名稱；

2、送試單位：送材料檢測的單位名稱；

3、試驗方式：選擇進行“交流試驗”或“直流試驗”；

4、試驗方法：可進行“擊穿”，“耐壓”，“梯度耐壓”試驗；

5、試驗人員：輸入檢測人員姓名；

6、試驗溫度：輸入試驗溫度；

7、試驗濕度：輸入試驗濕度；

8、設備型號：顯示機器型號，此處不可變；

9、執行標準：選擇所使用的標準；

10、試驗介質：選擇試驗介質，或可以自己編輯寫入；

11、電極形狀：輸入電極形狀；

12、電極尺寸：輸入電極尺寸；

13、使用量程：選擇使用量程，分為10KV、20kV、30kv、50kv、100kv；

14、峰降電壓：用于判斷材料是否擊穿，必須輸入項；

15、初始電壓：用于耐壓和梯度耐壓試驗，在試驗開始時將電壓升到的位置；

16、升壓速度：選擇升壓的速度，控制在試驗過程中升壓的快慢；

17、梯度電壓：用于梯度耐壓試驗，設置每次升壓的梯度值；

18、梯度時間：用于梯度耐壓試驗，設置在相應梯度的耐壓時間；

19、終止電壓：設置在試驗過程中電壓的上限值；

20、試樣制備：設置試樣的制備信息；

21、材料名稱：設置試驗材料的名稱；

22、試驗時間：選擇試驗時期，或寫入試驗日期和時間；

23、報告編號：設置報告編號信息；

24、試樣編號：設置試樣編號信息，試驗樣品的規格編碼及編號；

25、試樣形狀：設置試樣形狀；

26、試樣尺寸：輸入試樣的尺寸；

27、試樣厚度：輸入試樣厚度，用于計算試驗強度，必須輸入；

28、應用：確認此界面所做設置；

29、退出：返回主界面，設置無效；

九、結構原理及性能特點：

1、主要由升壓系統、測量系統、A/D轉換器、放電系統、電極、油箱、電極定位架、計算機數據處理系統、軟件等組成；

2、計算機---A/D轉換器---測量控制系統---調壓裝置---升壓變壓器---試樣；

3、高壓變壓器主要產生試樣所需的直流電壓；

4、調壓器用于調節升壓變壓器輸入端電壓以產生高壓所需的輸入電壓；

5、電壓測量主要是從高壓變壓器測量端測量，高壓變壓器測量端和高壓端是線性的；

6、放電系統在試驗做完以后放電，以免產生放電對人身的危害；（當試驗結束后，機器部件仍可能存在殘留的高電壓，此殘留電壓足以對人產生致命的傷害，配備此棒，完好的解決此安全隱患）。

十、安全保護功能：

1、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，即高壓側無電壓。100KV測試設備高壓電極距離試驗箱壁的zui近距離大于270mm，50KV測試設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。

2、設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生的較強的電磁干擾。也可避免控制計算機失控。

3、該試驗設備的電路設有多項保護措施，主要有：過流保護、過壓保護、漏電保護、短路保護、直流試驗放電報警，電磁放電等。

4、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，即高壓側無電壓。100KV測試設備高壓電極距離試驗箱壁的zui近距離時安全距離，試驗時即使人接觸箱壁也不會有危險。

5、本儀器試驗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，所以試驗中請與儀器保持1.2米的距離。

6、本儀器之控制計算機專為電壓擊穿試驗機設計，請勿隨意添加和刪除程序或移作它用。

7、本公司保留對設備改進的權利，并不另行通知用戶。

十一、主要配置：（采用國內或進口配件）

1、試驗主機一臺

2、 10萬伏電壓擊穿試驗儀高壓發生器一臺

3、全自動微電腦電壓調壓裝置一套(串口方式)

4、步進電機一臺

5、控制系統一套

6、電壓及電流采集模塊一套

7、過流保護裝置一套

8、試驗用電極￠25mm兩個￠75mm一個

9、試驗用油盒一只：材質為有機玻璃

10、放電棒一支（使用方法：試驗結束，電機歸位后關掉電源開關，拿出放電棒，拉直伸縮桿，將接地夾另一頭插入放電幫金屬探頭插孔中，然后將接地夾夾到儀器接地端上，手握絕緣手柄，打開試驗箱玻璃門，用金屬探頭接觸高壓頭即變壓器端。注意：在每次試驗完成后拿出樣品前都要事先放電，在放電時，在放電點接觸停留時間超過2秒。）

11、電壓擊穿計算機測控軟件一套

12、計算機一套(抗強干擾計算機)

13、彩色噴墨打印機一臺(惠普品牌)

14、一級計量鑒定質檢證書一份

15、產品使用說明書一份

16、數據線一套

17、合格證一份

十二、注意事項：

1、試驗過程中不能讓無關人員靠近，因本試驗儀器可產生較高的電壓，未經過培訓的人員不能使用該設備。試驗時要有監護人員，不要單人使用。以防萬一發生意外情況。

2、長時間不使用設備，在再使用時，先讓儀器空載加壓一次，即把高壓電極的接線從均壓球上取下。查看計算機試驗界面，看看高壓電壓是否正常。

3、試驗中發生意外情況要及時切斷電源，問題處理后才能繼續試驗。

4、設備安放要平穩，安放的地面要堅固。是水泥地面以免產生共振。

5、該設備在使用中外殼要接保護地線，既設備外殼接大地,以保護操作人員和設備運行的安全。

6、使用完設備后，要關掉系統各部分電源，不準帶電插拔電源線。

7、要按規定的電源電壓接入設備。確保電路接線正確。否則會損壞設備。

8、該儀器需安置在室內，實驗室應整潔、干燥、無腐蝕性介質，非相關人員不要隨意操作。

9、不要讓設備電纜碰到尖邊，以免劃破電纜絕緣；不要讓電纜壓在重物之下，以免壓斷電纜引起火災；不要用電纜拉物體或用電纜捆綁物體，以免拉斷電纜使設備不能正常運轉。

10、不要讓設備碰到水濺，腐蝕性氣體，可燃氣體和可燃物。如果不避免，可能火災。

11、搬動設備時,要切斷設備電源,既要把插頭從插座中拔下。禁止搬動設備時放倒設備或傾斜45°角以上。

12、不要在設備運行時插拔設備的電源插頭。

13、儀器安裝時應具有獨立的接地線。

14、在開機前，操作者要首先熟悉操作方法。

15、儀器不能在有強烈腐蝕性氣體及有顆粒雜質的氣體環境中使用。

16、試驗環境溫度15度到25度之間，相對濕度60％到70％之間。

17、試樣擊穿瞬間有火花產生并伴有聲響，屬正常現象。

18、每次更換試樣或接觸高壓電極時必須用高壓放電棒對高壓電極進行放電，放電時間5秒以上。

19、每次進行試驗前，必須檢查儀器接地。

注：其它未盡事宜請，我們將竭誠為您服務。

十三、中航時代儀器其它產品:

ZJC-50KV5萬伏電壓擊穿試驗儀/符合國標GB/T1408-2006、ASTM D149

ZST-121體積表面電阻率測試儀/符合國標GB/T1410-2006、ASTM D257-99

ZJD-B介電常數介質損耗測試儀/符合國標GB/T1409-2006

QYH-96塑料球壓痕硬度測試儀/符合國標GB/T3398-2008

M-200橡膠塑料摩擦磨損試驗機/符合國標GB/T3960-1983

XRW-300HA熱變形維卡溫度測定儀/符合國標GB/T8802-2001

XNR-400A熔體流動速率測定儀/符合國標GB/T3682-2000

CZF-5水平垂直燃燒試驗儀/符合國標GBGB/T5169.16-2002 、ANSI/UL94

JF-3氧指數測定儀GB/T 2406.2-2009 GB/T 2406.1-2008

DJC-1型單根電線電纜垂直燃燒試驗機符合國標GB/T18380.11-2008

DW-02點著溫度測定儀符合國標GB4610-84

LDQ-2漏電起痕試驗儀符合國標UL746A、ASTM D 3638-92

PMSC-3塑料泡沫水平垂直燃燒試驗儀符合國標GB/T8333-2008

QSC-2汽車內飾材料燃燒試驗儀符合國標GB8410-2006

XGB-10B管材靜液壓試驗機符合標準GB/T6111、GB/T15560

XHG-20 管材環剛度試驗機符合標準GB/T 9647

WZY-240型制樣機符合國標GB/T1043

XQZH-1缺口制樣機符合標準GB/T1043

XYZ-12啞鈴制樣機符合標準GB/T1040

中航時代儀器典型用戶:

方圓(天津)汽車零部件有限公司

景德鎮陶瓷學院

廣東四方威凱新材料有限公司

上海金由氟材料股份有限公司

中航光電科技股份有限公司

成都電子科技大學

大連理工大學

廣州華南理工大學

上海空間電源研究所

江蘇合成新材料有限公北京納米能源與系統研究所

中國建材檢驗認證集團有限公司

中國汽車股份有限公司技術中心

烽火機械廠

沈陽化工股份有限公司

江西宏特絕緣材料有限公司

山西省科研檢測中心

廣東計量測試技術服務中心

北京博華信智科技股份有限公司

德昌電機（深圳）有限公司

康龍化成（北京）新藥技術有限公司

中電科微波通信（上海）股份有限公司

大慶市坤田化工科技有限公司

河北華夏實業有限公司

湘潭電機股份有限公司

軍事醫學試驗儀器廠

重慶中科力泰高分子材料股份有限公司

杭州包爾得有機硅有限公司

江西騰徳實業有限公司

青島海源通塑料制品廠

西安科技大學

泰安魯怡高分子材料有限公司

中航時代儀器售后服務承諾

1、質量保證：北京中航時代儀器設備有限公司作為設備供應商---- ，對所提供的產品均為廠家原廠原包裝，符合標準，并提供產品技術資料(包含安裝說明書，產品裝箱目錄、產品中文使用說明書、合格證及保修憑證等)。

2、產品交貨期：盡量按用戶要求，若有特殊要求，需提前完工的，我公司可特別組織生產、安裝，力爭滿足用戶需求。

3、保修承諾：我司對本次協議供貨有效期內所提供的所有產品保質期，有效期內所提供的產品，提供正常工作日全天侯服務，終身技術服務支持。

4、響應時間：保修期內，產品若發生故障，在接到貴公司報修后，24小時內幫客戶解決問題。

5、服務體系：作為設備供應商本公司對本次招標所提供的產品提供保障體系：當設備出現故障，必要時將派的專業技術員在規定時間內上門維修或寄修，產生的運費由本公司承擔。

二、產品價格承諾

1、在同等競爭條件下，我公司在不以降低產品技術性能、更改產品部件為代價的基礎上，真誠以惠的價格提供給貴方。

2、在保修期內供方將免費維修和更換屬質量原因造成的零部件損壞，保修期外零部件的損壞，提供的配件只收成本費，由需方人為因素造成的設備損壞，供方維修或提供的配件均按成本價計。

三、售后服務保證

公司實力保障：本公司有*的售后服務體系;

四、投訴體系及

1、如果您對我們的服務有意見，請向技術部調度員或維修部投訴。

2、對用戶所投訴的問題，核實是我們責任的，將對管理人員及經辦人員進行不同程度的懲處。如不是我司的責任，相關人員也將向用戶解釋，希望用戶能給予我們zui大的支持。

電壓擊穿試驗儀安全事項

本試驗儀器是高壓輸出設備，安裝搬動使用應特別注意人身與設備的安全。本設備屬于試驗空間全封閉設備。按照以下事項不會對其它設備及操作人員造成傷害。

請注意以下事項：

1 設備務必接16A單相220V交流電插座。

2 設備兩個接地端子之一務必通過地線導線接配電箱的地線。

3使用前，設備兩個接地端子之一務必接放電棒。

4 試驗中，觀察檢測電流如果長時間維持在20-30mA,應立即停止試驗，以免負載過大燒毀保險管。

5 一次試驗完畢，務必先斷掉電源，再用放電棒放掉高壓輸出端的剩余電荷。

6 如遇緊急情況，應立即按壓“急停”按鈕斷電。

7 長時間不用，斷開所有電源線。

8 搬運時不能傾斜角過大，以免變壓器油流出。

9 換試樣前，確保已經用放電棒放過電，且電源處于斷開狀態。

10 測試過程如遇試樣著火，務必先斷電源，后滅火。

固體耐電壓擊穿強度擊穿形式有哪些？

電介質擊穿

固體電介質擊穿導致擊穿的zui低臨界電壓稱為擊穿電壓。均勻電場中，擊穿電壓與介質厚度之比稱為擊穿電場強度（簡稱擊穿場強，又稱介電強度）。它反映固體電介質自身的耐電強度。不均勻電場中，擊穿電壓與擊穿處介質厚度之比稱為平均擊穿場強，它低于均勻電場中固體介質的介電強度。固體介質擊穿后，由于有巨大電流通過，介質中會出現熔化或燒焦的通道，或出現裂紋。脆性介質擊穿時，常發生材料的碎裂，可據此破碎非金屬礦石。

固體電介質擊穿

固體電介質擊穿有3種形式：電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿。

電擊穿

電擊穿是因電場使電介質中積聚起足夠數量和能量的帶電質點而導致電介質失去絕緣性能。熱擊穿是因在電場作用下，電介質內部熱量積累、溫度過高而導致失去絕緣能力。電化學擊穿是在電場、溫度等因素作用下，電介質發生緩慢的化學變化，性能逐漸劣化，zui終喪失絕緣能力。固體電介質的化學變化通常使其電導增加，這會使介質的溫度上升，因而電化學擊穿的zui終形式是熱擊穿。溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小，對熱擊穿和電化學擊穿的影響大；電場局部不均勻性對熱擊穿的影響小，對其他兩種影響大。

熱擊穿

當固體電介質承受電壓作用時，介質損耗是電介質發熱、溫度升高；而電介質的電阻具有負溫度系數，所以電流進一步增大，損耗發熱也隨之增加。電解質的熱擊穿是由電介質內部的熱不平衡過程造成的。如果發熱量大于散熱量，電介質溫度就會不斷上升，形成惡性循環，引起電介質分解、炭化等，電氣強度下降，zui終導致擊穿。

熱擊穿的特點是：擊穿電壓隨溫度的升高而下降，擊穿電壓與散熱條件有關，如電介質厚度大，則散熱困難，因此擊穿電壓并不隨電介質厚度成正比增加；當外施電壓頻率增高時，擊穿電壓將下降。

電化學擊穿

固體電介質受到電、熱、化學和機械力的作用時，其物理和化學性能會發生不可逆的老化，擊穿電壓逐漸下降，長時間擊穿電壓常常只有短時擊穿電壓的幾分之一，這種絕緣擊穿成為電化學擊穿。

液體電介質擊穿

純凈液體電介質與含雜質的工程液體電介質的擊穿機理不同。對前者主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論，對后者有氣體橋擊穿理論。沿液體和固體電介質分界面的放電現象稱為液體電介質中的沿面放電。這種放電不僅使液體變質，而且放電產生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使固體介質內產生氣泡。經多次作用會使固體介質出現分層、開裂現象，放電有可能在固體介質內發展，絕緣結構的擊穿電壓因此下降。脈沖電壓下液體電介質擊穿時，常出現強力氣體沖擊波（即電水錘），可用于水下探礦、橋墩探傷及人體內臟結石的體外破碎。

氣體電介質擊穿

在電場作用下氣體分子發生碰撞電離而導致電極間的貫穿性放電。其影響因素很多，主要有作用電壓、電板形狀、氣體的性質及狀態等。氣體介質擊穿常見的有直流電壓擊穿、工頻電壓擊穿、高氣壓電擊穿、沖擊電壓擊穿、高真空電擊穿、負電性氣體擊穿等。空氣是很好的氣體絕緣材料，電離場強和擊穿場強高，擊穿后能迅速恢復絕緣性能，且不燃、不爆、不老化、無腐蝕性，因而得到廣泛應用。為提供高電壓輸電線或變電所的空氣間隙距離的設計依據（高壓輸電線應離地面多高等），需進行長空氣間隙的工頻擊穿試驗。

關于電擊穿強度儀器、絕緣介電強度設備論述

在強電場作用下，固體電介質喪失電絕緣能力而由絕緣狀態突變為良導電狀態。導致擊穿的zui低臨界電壓稱為擊穿電壓。均勻電場中，擊穿電壓與固體電介質厚度之比稱為擊穿電場強度（簡稱擊穿場強，又稱介電強度），它反映固體電介質自身的耐電強度。不均勻電場中，擊穿電壓與擊穿處固體電介質厚度之比稱為平均擊穿場強，它低于均勻電場中固體電介質的介電強度。固體電介質發生擊穿后,由于有巨大的電流通過,電介質中會出現熔化或燒焦的通道，或出現機械損傷的裂紋。固體電介質的這些變化是不可逆的，不能自己恢復原來的絕緣性能。脆性固體電介質擊穿時，常發生材料的碎裂，故可用擊穿效應來破碎非金屬礦石等。

　　擊穿形式　根據擊穿的發展過程，固體電介質的擊穿可分為3種形式:電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿。它們的一般特征如表所示。同一種電介質中發生何種形式的擊穿，取決于不同的外界因素。隨著擊穿過程中固體電介質內部的變化，擊穿過程可以從一種形式轉變為另一種形式。　電擊穿　取決于固體電介質中碰撞電離的一種擊穿形式。電場使電介質中積聚起足夠數量和足夠能量的帶電質點，導致電介質喪失絕緣性能。對于電擊穿有以下幾種不同的理論解釋：本征擊穿、電子崩擊穿和電致機械應力擊穿，通常以本征擊穿代表電擊穿，所以電擊穿有時又稱本征擊穿。本征擊穿過程所需時間為10-8s數量級，擊穿場*于1MV/cm。

　　固體電介質內總會存在少量自由傳導(處于導帶的)電子。在電場作用下，它們會從電場獲取能量。單位時間內這些電子取得的能量A與電場強度E、電子本身能量W、點格溫度T有關。另一方面，傳導電子也將因與固體電介質點格發生碰撞而失去一部分能量。單位時間內傳導電子失去的能量B與W和T有關。當點格溫度T為定值時，A、B與W的關系如圖1所示。圖中E2>EC>E1。當外加電場為E2>EC時,因一部分傳導電子的能量處于W2～WC之間，單位時間內這些電子獲得的能量A始終大于失去的能量B，電子被加速，碰撞點格時產生電離,使處于導帶的電子不斷增加，電流急劇上升,zui終導致固體電介質擊穿。當外加電場為E1EC時,雖然偶而會有能量大于W1的電子出現,且因此時A>B而使點格發生碰撞電離、產生新的傳導電子；但因電子能量大于W1的概率很低,所以傳導電子不斷增多的過程很難出現,固體電介質不會擊穿。處于臨界狀態的EC即為固體電介質的介電強度。

　　熱擊穿在電場作用下，固體電介質承受的電場強度雖不足以發生電擊穿，但因電介質內部熱量積累、溫度過高而導致失去絕緣能力，從而由絕緣狀態突變為良導電狀態。

　　固體電介質在電場作用下將因電導和極化損耗而發熱。單位時間內固體電介質的發熱量A與作用電壓U、介質溫度t有關。另一方面固體電介質也將向四周散發熱量。單位時間內固體電介質的散熱量B與(t-t0)有關(t0為環境溫度)。A、B與t的關系如圖2所示。圖中U2>UC>U1。當外加電壓U2>UC時，固體電介質中的發熱量A大于散熱量B，介質溫度上升,且因A始終大于B,所以固體電介質的溫度不斷上升，zui終介質被燒焦、燒熔或燒裂，喪失絕緣性能，發生熱擊穿。當外加電壓U1UC時,雖然開始時A>B,固體電介質溫度上升;但當溫度升到t1時，發熱量A與散熱量B相等，建立起了熱平衡。此時,若介質能耐受溫度t1的作用,則固體電介質能正常工作,不會發生熱擊穿。當外加電壓等于UC時,當介質溫度升到t2時，建立起了熱平衡，但不穩定。溫度略有升高,發熱量A即大于散熱量B,zui終仍然發生熱擊穿。電壓UC是發生熱擊穿的臨界電壓。

　　電化學擊穿　在電場、溫度等因素作用下，固體電介質發生緩慢的化學變化，性能逐漸劣化，zui終喪失絕緣能力，從而由絕緣狀態突變為良導電狀態。電化學擊穿過程包括兩部分：因固體電介質發生化學變化而引起的電介質老化；與老化有關的擊穿過程。

　　固體電介質發生緩慢化學變化的原因多種多樣。直流電壓下，固體電介質因離子電導而發生電解，結果在電極附近形成導電的金屬樹枝狀物，甚至從一個電極伸展到另一個電極。在電場作用下，固體電介質內部的氣泡中，或不同固體電介質之間的氣隙或油隙中，會發生局部放電。與固體電介質接觸的電極邊緣場強較強的局部區域內如有氣體或液體電介質，這里也會發生局部放電。局部放電的作用會使固體電介質逐步損壞。空氣中的放電將形成臭氧、氮的氧化物等化學性質活潑的物質，它們會使固體電介質發生化學變化。對有機固體電介質，在電極上處或微小空氣隙處，會發生樹枝狀放電，并留下炭化痕跡。

　　電場越強，溫度越高，電壓作用時間越長，固體電介質的化學變化進行得越強烈，其性能的劣化也越嚴重。

　　固體電介質的化學變化通常使其電導增加，這會使固體電介質的溫度上升，因而電化學擊穿的zui終形式是熱擊穿。

　　影響因素　影響固體電介質擊穿電壓的主要因素有：電場的不均勻程度，作用電壓的種類及施加的時間，溫度，固體電介質性能、結構，電壓作用次數，機械負荷，受潮等。

　　①電場的不均勻程度：均勻、致密的固體電介質在均勻電場中的擊穿場強可達1～10MV/cm。擊穿場強決定于物質的內部結構，與外界因素的關系較小。當電介質厚度增加時，由于電介質本身的不均勻性，擊穿場強會下降。當厚度極小時 (-3～10-4cm)，擊穿場強又會增加。電場越不均勻，擊穿場強下降越多。電場局部加強處容易產生局部放電，在局部放電的長時間作用下，固體電介質將產生化學擊穿。

　　②作用電壓時間、種類：固體電介質的三種擊穿形式與電壓作用時間有密切關系（圖3）。同一種固體電介質，在相同電場分布下，其雷電沖擊擊穿電壓通常大于工頻擊穿電壓，且直流擊穿電壓也大于工頻擊穿電壓。交流電壓頻率增高時，由于局部放電更強，介質損耗更大，發熱嚴重，更易發生熱擊穿或導致化學擊穿提前到來。

　　③溫度：當溫度較低，處于電擊穿范圍內時，固體電介質的擊穿場強與溫度基本無關。當溫度稍高，固體電介質可能發生熱擊穿。周圍溫度越高，散熱條件越差，熱擊穿電壓就越低。

　　④固體電介質性能、結構：工程用固體電介質往往不很均勻、致密，其中的氣孔或其他缺陷會使電場畸變，損害固體電介質。電介質厚度過大，會使電場分布不均勻，散熱不易，降低擊穿場強。固體電介質本身的導熱性好，電導率或介質損耗小，則熱擊穿電壓會提高。

　　⑤電壓作用次數：當電壓作用時間不夠長，或電場強度不夠高時,電介質中可能來不及發生擊穿,而只發生不擊穿。這種現象在極不均勻電場中和雷電沖擊電壓作用下特別顯著。在電壓的多次作用下，一系列的不擊穿將導致介質的擊穿。由不擊穿導致固體電介質性能劣化而積累起來的效應稱為累積效應。

　　⑥機械負荷：固體電介質承受機械負荷時，若材料開裂或出現微觀裂縫，擊穿電壓將下降。

　　⑦受潮：固體電介質受潮后，擊穿電壓將下降。

　　提高擊穿電壓措施　根據固體電介質的擊穿形式及影響擊穿電壓的因素，提高固體電介質擊穿電壓的主要措施有:①改善電場分布（見電場調整）,如電極邊緣的固體電介質表面涂半導電漆；②調整多層絕緣中

介電強度測試儀內部結構原理

1、引言

我國正在經歷經濟增長的轉型，新型基礎材料如：塑料、薄膜、樹脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣漆等介質的應用越來越多，檢驗新材料的絕緣安全性能則仰賴于各種高性能介電擊穿強度測試儀器。介電擊穿強度測試儀要滿足GB1408-2006、 GB/T1695-2005、 GB/T3333、 HG/T 3330等國標，對絕緣材料進行各種條件下的絕緣強度測試。實驗儀器內部對微小交流漏電流的測量則需要高性能的電流傳感器。