复合材料介电强度/电介质击穿强度测试仪结构原理及性能特点：

 ZJC-50E主要由:升压系统(高压变压器)、测量系统、A/D转换器、放电系统、电极、油箱、电极定位架、计算机数据处理系统、软件等组成;高压变压器主要产生试样所需的直流电压,调压器用于调节升压变压器输入端电压以产生高压所需的输入电压,电压测量主要是从高压变压器测量端测量,高压变压器测量端和高压端是线性的;试验软件是我公司*研发的功能强大、操作简单、显示直观的试验软件系统。采用计算机控制,通过人机对话方式,完成对、绝缘介质的工频电压击穿,工频耐压试验。

复合材料介电强度/电介质击穿强度测试仪技术参数：

● 型    号：ZJC-50E

● 试验电压：交流 0--50 KV， 直流 0--50 KV ;

● 电器容量：3 KVA；

● 高压分级：50kV（全量程不分档）；

● 击穿电压：0-50kV；

● 升压速率：0.1kV/s、0.2 kV/s、0.5  kV/s、1.0  kV/s、2.0  kV/s；

● 电压测量精度（10%-100%FS）：≤2％；

● 升压方式：匀速升压、耐压试验；

● 过电流保护装置：试样击穿时在0.1S内切断电源；

● 试验电极：￠25两个，￠75一个，r3圆角；

● 软件控制：简洁的人机操作界面，简单易学；可方便设置试验电压、选择升压速率。

● 外形尺寸：1100×800×1500mm；

● 电源：AC220V 50/60Hz  16A。

● 测试材料：绝缘材料类；

● 符合标准：GB/T1408.1-2016；IEC60243-1：2013；GB/T1408.2-2016；IEC60243-2：2013；ASTM D149；GB/T1695-2005；

● 可选配：高温空气中测试；高温油中测试；

介电强度概述：

1、定义：绝缘材料或结构，在电场作用下瞬间失去绝缘特性，造成电极间短路，称为电气击穿。绝缘材料或结构发生击穿时所加的电压称为击穿电压，击穿点的场强称为击穿场强。

式中：EB—击穿场强（MV/mm）;UB—在规定试验条件下，两极间的击穿电压(MV或KV);d—两电极间击穿部位的距离，即试样在击穿部位的厚度（m或mm）

闪络：--指高压电器(如高压绝缘子)在绝缘表面发生的放电现象,称为表面闪络,简称闪络.

绝缘闪络： 绝缘材料在电场作用下，尚未发生绝缘结构的击穿时，在其表面或与电极接触的空气(离子化气体)中发生的放电现象，称为绝缘闪络。

影响介电强度的因素：

1、电压波形 直流、工频正弦及冲击电压下，击穿机理不同，所测的击穿场强也不同，工频交流电压下的击穿场强比直流和冲击电压下的低得多。

2、电压作用时间，无论电击穿还是热击穿都需要时间，随着加压时间的增长，击穿电压明显下降。

3、电场的均匀性及电压的极性，电场不均匀往往测得的电压比本征击穿值低。

4、试样的厚度与不均匀性 试样的厚度增加，电极边缘电场就更不均匀，试样内部的热量更不易散发，试样内部的含有缺陷的几率增大，这些都会使击穿场强下降。

5、环境条件  试样周围的环境条件，如温度、湿度以及压力等都会影响试样的击穿场强；温度升高，通常会使击穿场强下降；湿度增大，会使击穿场强下降；气压对击穿场强的影响，主要是对气体而言。气压高，击穿场强升高；但接近真空时，也会使击穿场强升高。另外还有：时间、辐射、机械力、电极材料及极性效应。

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。