介质击穿强度/电气击穿电压强度试验机软件操作界面:(①参数设置界面②试验界面③试验曲线界面 )

高压击穿设备安全说明：

1、介质击穿强度/电气击穿电压强度试验机要安装单独的保护地线。接保护地线，主要是减少试样击穿时对周围产生的较强的电磁干扰。 也可避免控制计算机失控。

2、直流试验放电报警功能:在设备做完直流试验时,当开启试验门时设备会自动报警,直至使用设备上的放电装置放电后报警会自动取消. (注：因为直流试验后不放电会危险到人身安全,不能直接拿取电极,起到提醒使用人员放电以免造成人身伤害)。

3、试验放电装置，随主机为一体化，改进了以往单独配备一根放电杆的功能。

4、该试验设备的电路设有多项保护措施，主要有：过流保护、失压保护、漏电保护、短路保护、直 流试验放电报警等。

5、六级高压安全断电控制：

①总电源开关

②高压断电开关 (钥匙开关)

③调压器复位开关

④试验箱门安全开关

⑤高压变压器输入侧限流空开

⑥漏电保护开关

设备示意图：

耐电压介电击穿仪外形尺寸：长 900mmX 宽 600mmX 高 1400mm

设备重量：260kg

输入电源电压：220V

测试电极

耐电压介电击穿仪电极全部执行 GB/T -1408-2016   ASTM149 标准设计制造

板材与片状材料：不等直径电极、等直径电极带、薄膜和窄条：薄膜电极软件

其它电极：  软管电极、平行板电极、锥销电极、平行圆柱电极、球型电极。

同时定做其它专用测试电极。

提高电介质击穿强度的措施

A.对液体电介质

（1）减少杂质

ü  过滤：将绝缘油在压力下连续通过装有大量事先烘干的过滤纸层的过滤机，将抽中碳粒、纤维等杂质滤去，油中部分水分及有机酸也被滤纸所吸收。

ü  防潮：油浸式绝缘在浸油前必须烘干，必要时可用真空干燥法去除水分。

ü  脱气：将油加热、喷成雾状，且抽真空，除去油中的水分和气体。

（2）采用固体电介质减小油中杂质的影响

ü  覆盖层：在电极表面覆盖的一层很薄的绝缘材料，如电缆纸、黄蜡布、漆膜等。

ü  绝缘层：当覆盖层厚度增大，本身承担一定电压时，称为绝缘层。

ü  屏障：在油间隙中放置的尺寸较大的(与电极形状相适应)、厚度在1~3mm的层压纸板或层压布板。

B.对固体电介质

ü  改进制造工艺：如尽可能地清除固体介质中残留的杂质、气泡、水分等，使介质尽可能均匀致密。这可以通过精选材料、改善工艺、真空干燥、加强浸渍(油、胶、漆)等方法来达到。

ü  改进绝缘设计：采用合理的绝缘结构，使各部分绝缘的耐电强度能与其所承担的场强有适当的配合。改进电极形状、使电场尽可能均匀。改善电极与绝缘体的接触状态，以消除接触处的气隙或使接触处的气隙不承受电位差(如采用半导体漆)。

ü  改善运行条件：如注意防潮，防止尘污和各种有害气体的侵蚀，加强散热冷却(如自然通风，强迫通风，氢冷、水内冷等)。

固体材料的试样与电极

（1）固体材料的试样

为了能使试样的击穿发生在均匀的电场中，必须把试样做成各种型材。

试样要求：电极中央试样最薄处δ应比试样厚度小5倍以上；球电极半径r要比δ大20倍。

试样的面积要比电极面积大，使之在击穿前不会发生闪络(沿试样表面击穿

)。为了能暴露材料中存在的弱点，一般选取电极直径为25mm或50mm。

各类试样的尺寸（GB1408-78）

试样厚度的测量：对厚度均匀试样，通过击穿点的直径上测三点取平均值；对厚度不均匀试样，以击穿点的厚度来计算。（测量误差不超过1%）

当试样厚度较大时（>3mm），如果击穿电压超过试验变压器的额定电压，或表面闪络难以解决，可将试样削薄。

对于纸或薄膜材料，可将多层试样叠加在一起进行击穿试验。

电极的形状和尺寸选用：

根据能形成比较均匀的电场，能合理地暴露材料的弱点，以及使用方便、节约材料等要求。

如果在空气中进行击穿试验：（把空气和试样看作双层介质）

1）            在交流电场下，电极边缘空气中场强E_a与试样中相邻点的场强E_X之比：

2）            在直流电场下：

由于ε_ra<ε_rx，γ_a<γ_x，则E_a > E_X; 而空气的击穿场强较低，导致电极边缘的空气中先出现局部放电：

发生表面闪络；

边缘电场集中导致试样击穿发生在电极的边缘。

消除措施：将电极边缘做成圆角；

将试样和电极浸入相对介电常数（或电导率）大、击穿场强较高的液体媒质中。常用液体媒质有变压器油，温度较高时采用硅油。不能选用相对介电常数或电导率太大的媒质，以免造成测量误差和设备损坏。如引起媒质本身发热严重、保护电阻上电压降增大、以及试验变压器过载等问题。

介电强度的测试：

大多数高分子材料在一定电压范围内是绝缘体，但是随着施加电压的升高，性能会逐渐下降。电压升到一定值时变成局部导电，此时称为材料的击穿。

定义:介电强度：试样击穿时,单位厚度承受的击穿电压值，单位为kv/mm或Mv/m。有时也称为电气强度或击穿强度。通常介电强度越高,材料的绝缘质量越好：Eb＝Ub/h.

Eb表征了材料所能承受的最大电场强度，是高聚物绝缘材料的一项重要指标。聚合物绝缘材料的 Eb 一般为107V/cm左右。

耐电压：在规定的试验条件下,对试验施加规定的电压及时间,试样不被击穿所能承受的最高电压。

塑料的电击穿机理：

问题复杂---介电击穿机理可分为本征击穿（电击穿）、热击穿、化学击穿、放电击穿等，往往是多种机理综合发生。通常把不随温度变化的击穿称为电击穿，把随温度变化的击穿称为热击穿。

热击穿：外部表现是介电强度随温度升高而迅速下降；与电压作用的长短有关；与电场畸变及周围介质的电性能关系不大；击穿点多发生在电极内部。

介质在电场中产生的热量大于它能散发的热量．使其内部温度不断升高。温度升高导致其电阻下降，流经试样电流增大．产生的热量更多，如此循环不已，致使介质转变为另一种聚集态，失去耐电压能力,材料被破坏。

电击穿：特点是介电强度受温度的影响不大；电作用时间对结果无影响；与周围介质的电性能有关；击穿点常常出现在电极边缘其至电极以外。

在固体介质中，总有一些自由电子存在,它们在外电场作用下被加速而撞击中性原子,致使原子电离，在这种作用继续下造成材料击穿.

一般来说，工作温度高散热条件差，介质电导及损耗大的材料．发生热击穿的几率高。

介电强度实验采用的基本装置是一个可调变压器和一对电极。试验中使用的试样厚度为1.59mm.实验方法有两种 (参见GB/T1408-2016 ):短时法，将电压以平均速度率逐渐增加到材料发生介电破坏；低速升压法，是将预测击穿电压值的一半作为起始电压，然后以均匀速度率增加电压直到发生击穿。

介电强度测试的影响因素：电压波形及电压作用时间影响 

材料在电场作用下，单位时间产生的热量为QF介质散发出去的热量为Qs，当QF略大时就产生热不平衡，进而介质温度升高,最后发生击穿。因此, 可根据极限条件QF＝QS来求得热击穿电压VB：

当电压频率增加时值要下降，当波形失真大时，—般都会有高次谐波出现，这样会使VB降低，因此必须限制这个量。

作用时间的影响：多因热量积累而使击穿电压值随电压作用时间增加而下降.

处于热击穿形式的试样，基本上随升压速度的提高击穿强度也增大。因此，一般规定试样击穿电压低于20kv时升压速度为1.0kv/s;大于或等于20kv时升压速度为2.0kv/s。

温度的影响：试样厚度对介电强度的影响 湿度影响：因水分浸入材料而导致其电阻降低，必然降低击穿电压VB值。如有机硅玻璃布板。常态下E＝18kv／mm，受潮后E＝12kV／mm。

电极倒角的影响：电极边缘处电场强度远远高于内部,但边缘效应极难消除。为避免电极边缘成一直角,需采用一定倒角r 。国家标准中规定r＝2.50mm。

媒质电性能影响：

高压击穿试验往往把样品放在一定媒质(如变压器油)中．其目的为缩小试样尺寸防止飞弧。但媒质本身的电性能对属于电击穿为主的材料有明显影响，而以热击穿为主的材料影响极小.故标准中对要求油的击穿电压 VB＞=25kv/2.5mm.

Pvc电缆料及酚醛模塑料击穿点在电极边缘，当油脏时在试样边缘处有很明显的集聚物的痕迹，而在净油中没有。

对于酚醛层压板击穿点在电极内部，以热击穿为主。油的性能对该材料没什么影响