電壓擊穿產品描述

電壓擊穿試驗儀,由電腦控制，通過我公司自主研發的全新智能數字集成電路系統與軟件控制系統兩部分來完成，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。

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。可以隨時調取當前及歷史試驗數據進行查看，編輯及修改實驗結果。

可對軟件設置密碼，生成密碼保護，做到專機專人操作，避免無關人員誤操作，試驗結果編輯修改后打印，方便操作更加人性化。

儀器采用的無觸點原件勻速調壓方式，淘汰同類產品中機械傳動升壓方式

符合標準

GB1408-2006絕緣材料電氣強度試驗方法

GB/T1695-2005硫化橡膠工頻電壓擊穿強度和耐電壓強度試驗

GB/T3333電纜紙工頻電壓擊穿試驗方法

HG/T3330絕緣漆漆膜擊穿強度測定法

GB12656電容器紙工頻電壓擊穿試驗方法

AS***149固體電絕緣材料在工業電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強度的試驗方法.

技術要求

產品特點

1、采用智能集成電路進行勻速升壓。

2、支持短時間內短路試驗要求。

3、電壓試驗精度： ≤1％。

4、試驗電壓連續可調： 0--50KV。

5、電流可到mA級。

6、計量單位校準檢定證書或出具客戶**計量單位的證書。

7、電源：220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率。

8、電流電壓穩定度:外界電源電壓波動10%時

產品圖片

 安全保護

電壓擊穿試試驗儀器，電路保護控制：
（1）超壓保護 （2）過流保護 （3）短路保護（4）漏電保護 （5）軟件誤操作保護

  高壓輸入回路斷電保護控制：

  (1)總電源開關        (2)調壓器復位開關(3)高壓斷電開關
        (4)試驗箱門安全開關(5)高壓回路開關    (6)漏電保護開關

 一、耐電壓測試儀測量功能的參數

（一）電壓測量

   多數耐電壓測試儀均具備顯示輸出電壓測量值的功能，但有的程控儀器測試期間顯示的輸出電壓恒為設定值。對于顯示電壓測量值的耐電壓測試儀，通常采用電壓表的誤差來衡量，這個誤差主要表征耐電壓測試儀電壓表頭的性能。

（二）擊穿電流測量

   多數耐電壓測試儀均具備顯示擊穿電流值的功能，但有的程控儀器測試期間顯示的擊穿電流恒為設定值。對于顯示擊穿電流值的耐電壓測試儀，通常采用電流顯示的誤差來衡量，這個誤差主要表征耐電壓測試儀擊穿電流表頭的性能。

二、耐電壓測試儀控制功能的參數

（一）參數設定分辨力

   多數安規儀生產商均對程控耐電壓測試儀的測試條件（參數）給出設定分辨力，比如輸出電壓設定分辨力為10V/Step，測試時間為0.1s/Step，擊穿電流報警上下限的設定分辨力為0.01mA/Step等等。

（二）測試判定

   程控耐電壓測試儀通常會有智能判定的功能，那么就存在判定準確度的問題，通常這個準確度是與擊穿電流測量準確度相當的。

（三）時間控制

   在安規標準中以及各種認證規范中規定的型式試驗或例行試驗中，均對耐電壓測試的時間有明確的規定，例如型式試驗要求測試電壓持續時間為1min，例行試驗為1s，顯然耐電壓測試儀具備時間控制功能是十分必要的。另外安規標準中還會要求試驗電壓由某一起始電壓（如不超過規定值的一半）開始迅速上升，而這里的迅速是一個模糊的詞匯，故很多耐電壓測試儀集成了“按照某一斜率（電壓/時間）上升且斜率可設的功能”，這里的斜率可設主要通過設定電壓上升時間來實現：甚至有的耐電壓測試儀還有電壓緩降的功能，這些均是對耐電壓測試儀時間控制功能的要求。

   考核耐電壓測試儀時間控制功能的方法是檢驗其實時準確度，以輸出電壓持續（保持）時間的準確度為考核重點。

   另外耐電壓測試儀計時的分辨力，也是一個重要的指標，通常情況下，多數程控耐電壓測試儀的計時分辨力最低為1s，世界知名廠商的產品普遍可做到0.1s的分辨力，這對于要求快速（比如1s）的生產線例行試驗的準確計時有著重要的意義。

三、耐電壓測試儀安全的指標

   對于耐電壓測試儀本身而言，也存在一個安全性的問題，在JJG 795-2004《耐電壓測試儀》檢定規程中用“絕緣電阻”和“工頻耐壓”兩項指標來規定其安全性。

（一）絕緣電阻

   耐電壓測試儀的“絕緣電阻”包括兩個方面的含義：第一是指測試儀電源端子對機殼的絕緣電阻；第二是指高壓輸出端子對機殼的絕緣電阻。

（二）工頻耐壓

   耐電壓測試儀的“工頻耐壓”要是用以考查耐電壓測試儀本身主要帶電部件與易觸導電部件之間的電氣強度，這里的“主要帶電部件”是指儀器的電源輸入和高壓輸出端子，“易觸導電部件”則是指儀器的機殼，顯然工頻耐壓包括兩方面的含義：“電源輸入與機殼之間的耐壓”和“高壓輸出與外殼之間的耐壓”。

第一節  誤差公式、準確度等級與技術參數的關系

   考慮到安規標準中對電氣強度試驗（耐壓試驗）電壓波形的要求不高，比如交流耐電壓測試要求“波形基本為正弦波”，所以在JJG 795-2004《耐電壓測試儀》國家計量檢定規程中，僅對“交直流輸出電壓”、“擊穿報警電流（漏電流報警上限）”和“輸出電壓持續時間”三個技術參數給出了具體誤差計算公式和準確度等級，而對“交流輸出電壓的失真度”、“直流輸出電壓的紋波系數”、“實際輸出容量”只作固定限值的要求。

一、交直流輸出電壓的誤差及其與準確度等級間的對應關系

（一）交直流輸出電壓的誤差

   耐電壓測試儀交直流輸出電壓的基值誤差可用式（2-3-1）進行計算。

 ……………………（2-3-1）

   式中：——輸出電壓相對誤差，%；

   Ux——輸出電壓示值，kV；

   Un——輸出電壓實際值，kV。

（二）輸出電壓計量準確度等級及允許誤差

   耐電壓測試儀輸出電壓準確度等級與最大允許誤差可用表2-3-1描述。

   耐電壓測試儀的產品有數字式和模擬式之分，但其輸出的各種電參數對使使用者而言，應具有同樣的輸出準確度和數值，目前數字式測試儀的生產量越來越多，很多用戶也青睞于數字式測試儀，但也有相當數量的模擬式測試儀在使用。因此，在確定輸出電壓準確度時，考慮到數字式和模擬式測試儀的輸出一致性，互相兼顧兩者的技術特性，規定準確度等級從2級至10級，納入10級主要考慮一方面是適應模擬式測試儀的需求，另一方面有較多測試儀的直流輸出電壓準確度較低。

   考慮到量值傳遞的可靠性、選擇標準裝置及標準器準確度等級的可行性，規程規定對測試儀電壓范圍在6kV以下，準確度等級為2級、5級、10級三擋；電壓范圍在6kV~10kV，準確度等級為5級、10級兩擋；電壓范圍在10kV~15kV，準確度等級為5級、10級兩擋。

   耐電壓測試儀輸出電壓用相對誤差表示。

  b=0.1a

   式中：a——與準確度有關的系數；

   b——與滿量程有關的系數。

   測試儀按基值誤差的相對部分a系數定級，同時相應對b系數作出了規定，測試儀其b系數不超過a系數的1/10，使得在量程的1/10以上時b系數的影響不超過等級指數。

二、交流輸出電壓失真度的要求

   耐電壓測試儀交流輸出電壓的失真度不應超過5%，這里的輸出電壓是在耐電壓測試儀所標稱“輸出電壓范圍”之內的；或者定性極端地講，我們不可能要求耐電壓測試儀在輸出電壓很低（趨向于零）的情況下，其失真度也能滿足“不超過5%”的要求；故而多數耐電壓測試儀，特別是程控耐電壓測試儀，通常會規定其輸出電壓的范圍（例如100V~5000V），或其失真度保證范圍（例如200V以上時的失真度<5%）；有些廠商甚至規定其儀器交流輸出電壓的失真度是在純阻性負載下測得的，因為在容性負載下，是很有可能因為波形畸變而達不到要求的。

三、直流輸出電壓紋波系數的要求

   對于直流耐電壓測試儀而言，其輸出電壓的質量通常用“紋波系數”來衡量，這里的“紋波系數”定義為直流輸出中紋波電壓的有效值與直流輸出電壓的平均值的百分比。

   耐電壓測試儀直流輸出電壓的紋波系數不應超過5%，類同于交流輸出電壓的失真度，這里的紋波系數限值也是有條件的，它也是定義在其規定的輸出電壓范圍內的。

四、實際輸出容量的要求

   由變壓器線圈內阻抗引起的對不同輸出電流的內部電壓降導致的輸出電壓跌落，主要表現為耐電壓測試儀顯示的開路電壓與擊穿時加在被測對象上的實際電壓不一致，產生的原因一般是線圈導線線徑偏小或導線材質不好，電阻率過高，叫做副邊誤差或輸出誤差，用額定容量與實際容量差表示，耐電壓測試儀的容量測試一般不能在額定值下進行，因為由于達到額定電壓或額定切斷電流時耐電壓儀會停止工作，瞬間測試儀擊穿報警，迅速切斷電壓，此時的電壓、電流值不能穩定，讀取的值不準確。另外，在接近額定電壓和額定電流的情況下操作，對人身產生不安全因素。所以，一般用半負荷法，耐電壓儀的實際輸出容量不得低于標稱容量的90%。標稱容量PH為耐電壓測試儀額定輸出電壓UH與額定擊穿電流（額定輸出擊穿電流）IH的乘積。

五、擊穿報警電流的誤差及其與準確度等級間的對應關系

（一）擊穿報警電流的誤差

   耐電壓測試儀擊穿報警電流的基值誤差用式（2-3-2）進行計算。

 ……………………（2-3-2）

   式中：——擊穿報警電流相對誤差，%；

   Ix——擊穿報警電流求值，mA；

   In——擊穿報警電流實際值，mA。

（二）擊穿報警電流計量準確度等級及允許誤差

   耐電壓測試儀擊穿報警電流準確度等級與最大允許誤差可用表2-3-2描述。

   擊穿報警電流一般獨立設置量程，范圍很寬，從0.1mA~100mA，因此用相對誤差比較合理。對應1mA以下擊穿報警電流基值誤差的要求，現規程以相對誤差表示實際是提高了要求，而且，由分辨力引起的測量結果的不確定度，數顯表頭明顯小于指針式表頭。不存在對1mA以下擊穿報警電流放寬要求。

   檢定擊穿報警電流值的前提是電流表頭指示值與設定值是一致的。這在檢定過程中，即“調整輸出電壓至0.1UH，但不能低于500V。調節Ri的阻值，同時觀察毫安表上的示值”，已經對表頭進行了檢測。因為耐電壓測試儀做耐電壓試驗使用時，主要是設定在某一擊穿報警電流值進行，故檢定時，以設定值為擊穿報警電流示值，但報警時的表頭示值與設定值是相等的。該規程對擊穿報警電流的檢定適用于所有形式的耐電壓測試儀。

六、輸出電壓持續時間誤差及要求

   耐電壓測試儀輸出電壓持續時間的基值誤差可用式（2-3-3）進行計算。

 ……………………（2-3-3）

   式中：——輸出電壓持續時間相對誤差，%；

   Tx——輸出電壓持續時間設定示值，s；

   In——輸出電壓持續時間實測值，s。

   電壓施加時間是電壓擊穿的關鍵因素。因此，耐電壓測試儀施加電壓持續時間的測量必須與施加電壓時間嚴格一致，即電壓施加起點為時間測量起點，電壓施加終點為時間測量終點，任何提前和拖后都是不允許的。時間測量誤差原則上只能由時間測量機構引起，而不允許任何由主觀因素人為產生。所以，時間測量應是自動的由施加電壓啟動，又由施加電壓終止。規程規定耐電壓測試儀施加電壓持續時間允許誤差限為5%。

   目前，個別程控式耐電壓測試儀按照相關標準，即“在進行交流或直流電壓試驗時，為避免瞬態跳變，電壓應在10s或10s以內逐漸升到規定值，然后保持1min“。增加了設置耐壓緩升時間這一功能。在當時規程修訂時，沒有提到類似的情況，隨著耐電壓測試儀計量技術的不斷發展，這種功能逐漸增加，時間檢定時應減去緩升時間。

七、絕緣強度的技術要求

（一）絕緣電阻

   JJG 795-2004《耐電壓測試儀》國家計量檢定規程中對絕緣電阻的定量要求為：

   測試儀電源端子對機殼的絕緣電阻不應小于50MΩ；高壓輸出端子對機殼的絕緣電阻不應小于1000MΩ，但這個要求是僅對高壓輸出低端不接地的耐電壓測試儀所做出的規定，原因十分簡單，以低端接地的交流耐電壓測試儀為例做如下兩方面的解釋：

   原因一，低端接地，意味著低端接機殼，由于絕緣電阻測試是用直流電壓信號進行測試的，那么考查高壓輸出端子與機殼的絕緣電阻實際上是測量測試儀表的內阻——即測試儀輸出變壓器的直流內阻，而這個內阻是kΩ級的，顯然不能符合“不小于1000MΩ”的要求。

   原因二，高壓輸出低端接地時，一旦儀器內高壓輸出的高端與機殼的絕緣失效，則會造成高壓輸出直接短路，使得耐電壓測試儀自動保護并停止高壓輸出，另外耐電壓測試儀必須是I類設備（電源輸入有保護接地）在上述絕緣失效的情況下，令“機殼”不帶電的方法是通過電源線的接地將其連接到類似建筑固定布線中的“接地保護導體”，使人不會因觸及機殼而觸電，從而得到保護，顯然耐電壓測試儀的可靠接地是十分重要的，而且幾乎所有的安規儀生產商均會在其產品的使用說明書或使用手冊強調“保護接地的重要性”。這也是低端接地的耐電壓測試儀免檢“高壓輸出端子對機殼之間的絕緣電阻和工頻耐壓”的重要原因。

（二）工頻耐壓

   JJG 795-2004《耐電壓測試儀》國家計量檢定規程中規定在電源輸入端與機殼之間施加1.5kV的交流電壓（試驗頻率默認為50Hz），要求電壓持續時間為1min，基本要求是試驗期間“不應出現擊穿或飛弧”的現象。

   對于高壓輸出低端不接地的耐電壓測試儀，高壓輸出端子對機殼之間要經受表2-3-3中所規定的試驗電壓的考驗，試驗時間為1min，要求是“不應出現擊穿和飛弧現象”。

八、測試儀的通用技術要求

   由于耐壓測試儀是一種特殊的設備，具有高壓信號輸出，出于安全和使用方便的角度考慮，JJG 795-2004《耐電壓測試儀》從“外觀和基本功能”兩個方面做了一些基本規定。

第一章  耐電壓測試儀的檢定

第一節  耐電壓測試儀的測量范圍及檢定項目

一、測量范圍

   根據目前國內外各種低壓電器設備、絕緣材料等抗電性能試驗要求的需要，與有關生產廠及用戶討論，規程確定適用于額定輸出電壓為15KV以下的數字式及指針式交流（工頻）、直流耐電壓測試儀、安全性能綜合測試儀的耐壓部分、絕緣耐壓測試儀的耐壓部分的首次檢定、后續檢定和使用中檢驗。

   不適用于脈沖電壓或音頻電壓輸出的測試儀、電線電纜用火花試驗機、電磁兼容類高壓測試設備的檢定。

二、檢定項目

   耐電壓測試儀是對各種低壓電器設備、各種電器器具、絕緣材料和絕緣結構的抗電性能進行檢測和試驗的儀器。該儀器能調整輸出需要的交直流試驗電壓和設定擊穿報警電流。在試驗中，被試件在要求的試驗電壓作用下達到規定時間時，耐電壓測試儀自動切斷試驗電壓；一旦超過設定的擊穿電流，出現擊穿，它能夠自動切斷輸出電壓并同時報警，以確定被試件能否承受規定的絕緣強度試驗電壓。

   測試儀的檢定工作依據JJG 795-2004《耐電壓測試儀》國家檢定規程的技術要求進行，首次檢定項目包括：外觀及通電檢查、交直流輸出電壓、擊穿報警電流、交流輸出電壓的失真度、直流輸出電壓的紋波系數、實際輸出容量、電壓持續時間、絕緣電阻、工頻耐壓試驗的檢定；后續檢定項目包括：外觀及通電檢查、交直流輸出電壓、擊穿報警電流、電壓持續時間、絕緣電阻的檢定；使用中檢驗項目包括：外觀及通電檢查、交直流輸出電壓、擊穿報警電流、電壓持續時間的檢定。通過以上不同環節設定的檢定項目，全面科學地反映出測試儀的準確度等級或誤差限。

第二節  耐電壓測試儀的外觀檢查

一、基本信息

   在測試儀的面板、機殼或銘牌上應包含以下的主要標志和符號：產品的名稱及型號、制造廠名稱或商標、標志及制造許可證編號、制造日期、出廠編號、準確度等級、額定輸出電壓及標稱容量。

二、安全標識

   測試儀高壓輸出端必須有明顯的高壓輸出標志及其他必要的標志（如安全使用規則），低端不接地的測試儀必須有明確的標志。

三、接地措施

   耐電壓測試儀外殼上必須有明確的接地端鈕。正如前文所述，耐電壓測試儀必須是I類設備，而且除了電源輸入有保護接地外，還必須要有單獨的“保護接地端鈕”。在儀器內部帶電部件與機殼之間的絕緣失效的情況下，令“機殼”不帶電的方法就是通過接地將其連接到類似建筑固定布線中的“接地保護導體”，使人不會因易觸及機殼而觸電，從而得到保護，這要求在耐電壓測試儀“電源輸入的地”和“接地端鈕”兩者中至少有一個應與大地可靠連接。單獨的“接地端鈕”對于電源布線（如廠房建筑中的電源）沒有良好接地的情況有著重要的“安全意義”。

四、操作性能

   耐電壓測試儀的各種功能開關、按鍵應靈敏可靠。

五、高壓操作

   耐電壓測試儀應具備高壓啟動、復位鍵。

第三節  耐電壓測試儀的功能檢查

一、預置功能

   測試儀應能預置擊穿報警電流、電壓持續時間及輸出電壓值。

二、切斷功能

   被測體的要求的輸出電壓達到預置電壓持續時間時，測試儀應能自動切斷輸出電壓。

三、報警功能

   當電流值超過預置擊穿報警電流值時，測試儀能夠自動切斷輸出電壓及電流，同時發出報警信號。

第四節  耐電壓測試儀的檢定條件

一、環境條件

   環境溫度：（20±5）℃

   相對濕度：≤75%

   電源電壓：交流（220±22）V，頻率：（50±2.5）Hz

   安全條件：應配備保障檢定人員安全的絕緣橡膠墊，絕緣手套和良好的接地線。

二、檢定裝置

   檢定時，由標準器、標準輔助設備及環境條件所引起的擴展不確定度不應大于被檢耐電壓測試儀基本誤差限的1/3。包含因子k取2.58。

   表3-4-1中規定的檢定項目，除第一項“外觀及通電檢查”外，均有對應相應的檢定設備，當然也有綜合的耐電壓測試儀檢驗裝置可以完成其中的多項檢定。

   不同準確度等級的耐電壓測試儀，對檢定設備的要求也有所不同，如表3-4-2所示。

第五節  耐電壓測試儀的檢定方法

   就計量器具而言，要重點控制其首次檢定、后續檢定和使用中檢驗，對耐電壓測試儀也是一樣的，對于上述三種不同的控制階段，有不同的檢定項目，如上節表3-4-1所示。

一、外觀及通電檢查

   外觀主要檢查測試儀的基本信息、安全標識、接地措施。包括：

（1）面板、機殼或銘牌上應包含以下的主要標志和符號：產品的名稱及型號、制造廠名稱或商標、標志及制造許可證編號、制造日期、出廠編號、準確度等級、額定輸出電壓及標稱容量；

（2）測試儀高壓輸出端必須有明顯的高壓輸出標志及其他必要的標志（如安全使用規則），低端不接地的測試儀必須有明確的標志；

（3）耐電壓測試儀外殼上必須有明確的接地端鈕。

二、絕緣電阻測量

   耐電壓測試儀是檢驗各類低壓電器、絕緣材料等抗電性能的設備，因此它本身應能承受一定絕緣電阻及絕緣強度試驗。經過多次試驗及各方面資料和意見，高壓輸出端和電源輸入端對機殼的絕緣電阻分別規定為100MΩ和50MΩ。

   使用2500V/2500MΩ的絕緣電阻表，測量高壓輸出端子與機殼之間的絕緣電阻，絕緣電阻不小于100MΩ。

   使用1000V/1000MΩ的絕緣電阻表，測量電源輸入線（相中線連接到一起）與機殼之間的絕緣電阻，絕緣電阻不小于50MΩ。

三、工頻耐壓試驗

   用符合規程要求的耐電壓測試儀，對被檢耐電壓測試儀進行工頻耐壓試驗。

   標準耐電壓測試儀擊穿報警電流置5mA，高壓輸出端分別接于被檢測試儀的電源輸入與外殼和高壓輸出與外殼之間（若被檢測試儀外部有一端與機殼連接時，試驗前必須先斷開，具有保護接地的耐電壓測試儀免檢）。按規定施加電壓，持續時間1分鐘，應無擊穿與飛弧現象。

   這里的“外部有一端”是指高壓輸出的低端。有的測試儀低端在外面或內部與機殼連接，因此，測量高壓輸出端與外殼之產是的絕緣電阻和工頻耐壓強度時，應斷開后進行絕緣電阻測量和工頻耐壓試驗。“具有保護接地的耐電壓測試儀免檢”。所謂保護接地就是測試儀的機殼與接地端鈕和電源的地線連接在一起，這時，如果高壓輸出的低端與機殼連接即低端接地，則不需進行絕緣電阻測量和工頻耐壓試驗。

四、輸出電壓的檢定

（一）檢定方法

   輸出電壓、擊穿電流和時間是耐電壓測試儀的三項主要性能指標，當然也是計量時的主要檢定項目。前文對上述各項指標均給出了明確的要求，本節僅對具體的檢定方法加以討論：

   “輸出電壓的檢定”主要指要考查耐電壓測試儀的“輸出電壓的誤差”，檢定方法如下：

   對于耐電壓測試儀的每一個輸出電壓量程均應檢定，最高量程為全檢量程，其他量程選點檢測；設各量程滿度值為Um，選擇檢測點的方法如下：

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