直流 击 穿 电压测试仪测试标 准：

GB/T 1408.1-2016 绝缘 材料 电 气强度 试验 方法 第1部分：工 频 下 试验 ；
GB/T 1408.2-2016 绝缘 材料 电 气强度 试验 方法 第2部分: 对应 用直流 电压试验 的附加要求；
ASTM D149 固体 绝缘 材料介 电击 穿 电压 和介 电 强度的 试验 方法；
GB/T 1695-2005 硫化橡胶工 频击 穿 电压 强度和耐 电压 的 测 定方法；
GB/T 3333-1999 电缆纸 工 频击 穿 电压试验 方法；
GB/T 8815-2008 电线电缆 用 软 聚 氯 乙 烯 塑料 标 准；
GBT 12656-1990 电 容器 纸 工 频击 穿 电压测 定法；
HG/T 3330-2012 绝缘 漆漆膜 击 穿强度 测 定法；

直流 击 穿 电压测试仪 技 术 参数 ：

1 、 设备输 入 电压 ： 220V 50-60HZ ( 普通 试验 室 电 源均可兼容 )

2 、 试验电压 方式：交流 0--100 KV ；直流 0--100 KV；型号：ZJC-100E

3 、 电 器容量： 10KVA;

4 、 试验 方法： 0-100KV 全量程可 调 ;

5 、 击 穿及耐 压试验 升 压 速率： 200V/S-5KV/S

6 、 试验 方式： 交/直流 试验 ： 1 、匀速升 压 2 、 阶 梯升 压 3 、耐 压试验

7 、 过电 流保 护 装置 应 有足够灵敏度以保 证试样击 穿 时 在 0.1S 内切断 电 源。

8 、漏 电电 流 选择 ： 1 —100 mA可由 计 算机 软 件自由 进 行 设 定。

9 、本 仪 器采用先 进 的无触点原件匀速 调压 方式，淘汰同类 产 品中机械 传动 升 压 方式。

10 、 测试 材料： 绝缘 材料类；

11 、符合 标 准： GB/T1408.1-2016 ；IEC60243-1：2013；GB/T1408.2-2016；IEC60243-2：2013；ASTM D149；GB/T1695-2005；

12 、可 选 配：高温空气中 测试 ；高温油中 测试 ；

13 、支持短 时间 内短路 试验 要 求。

14 、一次 试验 可以同 时 做 5 个 试样 。

15 、 电压测 量 误 差：≤ 2 ％

16 、 试验电压连续 可 调 ： 0-100 KV

17 、耐 压时间设 定： 0-6 小 时 ( 可通 过软 件 连续设 定 )

18 、九 级 安全防 护 措施：

(1) 超 压 保 护

(2) 试验过 流保 护

(3) 试验 短路保 护

(4) 安全门开启保 护

(5) 软 件 误 操作保 护

(6) 零 电压 复位保 护

(7) 试验结 束放 电 保 护

(8) 独立保 护 接地

(9) 试验 完成后 电 磁放 电

配置清 单

液体材料的 试样 与 电 极

电 极的形式：平板型和球型。（我国 现 行 标 准用平板型 电 极）

注意事 项 ：

1. 电 极的 轴 心要 对 准并保持水平， 电 极 间 隙 应 均匀。

2. 电 极容器材料不会与被 试 液体相互作用，常用 电 瓷或玻璃制成， 电 极用 铜 或不 锈钢 制成。

3. 取 样时 不能 让杂质 混入，注入液体后静止片刻，避免 电 极 间 留有气泡。

升 压 方式的 选择

介 电 强度 试验 ： 电压 从零按一定 方式和速度上升到 规 定的 试验电压 或 击 穿 电压 。

升 压 方式： 快速升 压 、20s逐 级 升 压 、60s逐 级 升 压 、慢速升 压 、和极慢速升 压 。

（1）快速升 压电压，从零上升到击穿电压所经历的时间约为10~20s 。现行标准中规定的升压速度有： 100V/s 、200V/s、500V/s、1000V/s、2000V/s和5000V/s。

（2）20s逐 级 升 压， 施加于试样的电压先以快速升压的速度上升到击穿电压的 40% ，之后按每级升压值逐级升压，每级停留 20s ，直到试样击穿为止。

（3）60s逐 级 升 压， 与20s逐级升压方式相似，只是每级停留时间为60s 。

（4）慢速升 压， 从快速升压的击穿电压的 40% 开始，以较慢的速度升压，使击穿过程发生在 120~240s 内。电压上升速度可选取 2V/s 、5V/s、10V/s、20V/s、50V/s、100V/s、200V/s、500V/s和1000V/s 。

（5）极慢速升 压， 与慢速升压方式相似，只是击穿过程发生在 300~600s 内。电压上升速度可选取 1V/s 、2V/s 5V/s、10V/s、20V/s、50V/s、100V/s、200V/s。

击 穿机理：

1 气体介 质击 穿

1 ）撞 击 游离： 气体介 质 在 电场 中，由于受 辐 照、 电 能、 热 能等因素的作用， 总 会存在少量的离子和 电 子。

这 些 带电质 点在 电场 中运 动过 程中必然和气体的分子或原子相撞，如果 带电 粒子的能量大于分子或原子的 电 离能， 则 可能由于碰撞 时 能量的交 换 而使分子或原子 产 生 电 离（即使 带电 粒子的能量小于 电 离能， 经过 多次碰撞也可能使分子 发 生 电 离）。气体分子 电 离之后，放出的 电 子又在 电场 中加速碰撞其它的分子或原子使之 产 生 电 离，因此 电 子 的 总 数越来越多形成 电 子崩。同 时 由于离子的 质 点大，速度慢，而集聚在阴极的附近，造成阴极附近的 电场 强度增高，使 电 子 不断从阴极被拉出，源源不断地投入气体中， 这 就形成 了自持放 电 即气体 击 穿。 这 种 击 穿理 论 是符合低气 压 短 间 隙（ 电 极 间 的距离近）的气体 击 穿。

2 ）流柱理 论 ： 在 长间 隙、高气 压 中的放 电 ，除了撞 击 之外，形成放 电发 展的主要因素是光游离。在 电 子崩 发 展到一定 阶 段后， 电 子崩的前部的离子复合增强，而复合 时 放出的光子又引起周 围 气体 电 离，于是又形成新的 电 子崩， 这样 在 电 子崩之 间 呈成 为电 子离子的混合通道， 这 个混合通道称 为 流柱 。

3 ） 在均匀和不均匀 电场 中气体的 击 穿 电压 ，在均匀 电场 中，气体 击 穿 电压 与气体起始 电 离 电压 相近。 击 穿 电压 与气体 压 力和 电 极 间 的距离的乘 积 成相关。 这 种关系 规 律称巴申定律。在不均匀 电场 中，气体的 击 穿 电压 将高于气体起始 电 离 击 穿 电压 ，因 电场 zui强的地方 总 首先开始局部 电 离放 电 ，之后才逐 渐扩 大放 电 范 围 ，直到放 电贯 穿两 电 极 时 才 发 生 击 穿。

2 、液体介 质 的 击 穿

1 ）小 桥 理 论 ： 在液体介 质 中，含有的各种 杂质 ，如灰 尘 、 纤维 、水分等， 这 些 杂质 在 电场 的作用下 产 生极化并沿着 电场 方向排列起来，移向 电场 强度高的地方 连 成小 桥 ，而使 电场发 生畸 变 。造成 击 穿 电场 下降。 2 ）撞 击 游离 和气体 电 离的理 论 类似。不 过 由于液体中分子 间 的距离比气体小得多， 电 子在两次碰撞 间 的自由行程也短得多，因此，要 获 得足够的能量就要需要更高的 电场 强度， 这说 明液体的 击 穿 场 强比气体高的多。

3 、 固体材料的 电击 穿理 论 固体材料的本征 击 穿 场 强比液体材料高得多，一般在 50-150 兆伏/米由于固体材料聚集很 紧 ， 电 子在其中的运 动 就不能 简单 地看作 单 个 电 子与 单 个分子或原子相碰撞，而是受周 围许 多分子或原子 对 它的制 约 。如 电 子通 过 晶格 时 ，受晶格 质 点振 动 的影响，使运 动 状 态发 生 变 化，同 时 也 发 生能量的 转 移， 这过 程称 散射。当 电 子的 获 得的能量大于 损 失的能量 时 ， 电 子就不断被加速，就会 导 致 击 穿 发 生。从 这 点出 发 提出两种最主要的 电击 穿理 论 ：其一，弗 罗 利赫（ Frohlich ）理 论 ，另一个是希伯尔理 论 。此外， 还 有 许 多 电击 穿理 论 ，如 场 致 发 射 击 穿理 论 ， 电 机械 应 力破坏理 论 。

4 、 固体介 质 的 热击 穿理 论 介 质 的 击 穿因 热 因素起决定作用的引起的破坏称 为热击 穿。

5 、 局部放 电导 致 击 穿 材料 击 穿 发 生在局部，而没有 贯 穿到两 电 极之 间 ， 这 种 现 象称 为 局部放 电 。

几点 说 明： 逐 级 升 压 是 让 施加于 试样 的 电压 先以 连续 升 压 的速度上升到 击 穿 电压 的 50% ，之后，按每 级 升 压值 （大 约为击 穿 电压 的 5-10% ）逐 级 升 压 ，每 级 停留 1 分 钟 ，直到 击 穿 为 止。最后一 级 的 电压为击 穿 电压 。 级 与 级 之 间 升 压时间 要尽可能的短，一般不会超 过 10 秒， 这 一 时间应计 入后一 级 的停留 时间 内。如果 击 穿 发 生在前一 级 ， 则应 取前一 级电压 。慢升 压 是先 让 施加于 试样 的 电压 以 连续 升 压 阿的速度上升到 击 穿 电压 的 50% ，以后降低升 压 速度，但 电压 仍然以匀速上升直到 击 穿 为 止。而耐 压试验 先以任何升 压 速度使施加于 试样 的 电压 由零上升到 试验电压 的 40% ，以后以每秒升高 试验电压 3% 的速度升到 试样电压为 止；在 试验电压 下保持一定的耐 压时间 （ 1-5min ），之后要在5分 钟 内将 电压 降到 试验电压 的 25% ，最后切断 电 源。

工 频电压 下 绝缘 的 击 穿和耐 压试验 ：

工 频电压 下 绝缘 强度和耐 压试验 装置：高 压试验变压 器 、 调压 器、 电压测 量系 统 以及控制和保 护 装置等。

1 、高 压试验变压 器：

包括容量、 电压 及其波形。容量 -- 根据 试样 在 试验电压 下流 过 的 电 容 电 流来 计 算即：

P=U2 ωCx(伏.安) 式中：U--施加 电压 有效 值 （伏）， ω--角 频 率， Cx — 试样电 容；一般 电 容量高 压侧电 流 1 安以上。

电压 －一般根据 试样电压 来 选 ， 单 台 变压 器最高 电压 等 级为 750 千伏；如果再高 实验电压 就用多台串 联 。 实验电压 波形，一般 为 正弦波，波形畸 变 将会影响 电压测 量。 Um= √2U有效

2、 调压 、控制及保 护 ：

1 ） 调压 器 － 调节 通 过 接在 实验变压 器和 电 源之 间 的 调压 器来 实现 ，分：自耦 调压 器（通 过 滑 动 触点沿 绕 阻移 动 来改 变输 出 电压 ，其特点是体 积 小、漏抗小、价格也便宜，但由于滑 动 触点在 电 流比 较 大 时 会出 现 火花，因此，一般容量只用于几千伏安以下，油浸式的可达几十千伏安）和移圈式 调压 器。

2 ）控制 电 路 控制 线 路要 实现 下列各点要求

（1） 只有在 试验 人 员 撤离高 压 危 险 区，并关好安全门之后才能加 压 ；

（2）升 压 必需从零开始；

（3）在 试样发 生 击 穿 时 能自 动 切断 电 源；

（4）在自 动 升 压 装置中 还 要能控制升 压 、降 压 及停止等 动 作。

3 ）保 护 和接地 （除 过电 流保 护 器、 安全门开关、 调压 器限位开关等外，其他在 线 路的低 压 部分都要接上保 护 放 电 器， 还 需接保 护电 阻、此外， 还 要有 围栏 、 连锁 装置和信号灯并 备 有接地棒以保 证 人身安全）

3 、工 频电压 的 测 量：

工 频 高 电压 的 测 量方法分： 直接 测 量高 电压 （如利用球隙放 电 、静 电电压 表、旋 转 伏特 计 等）；将高 电压变换为 低 电压测 量（互感器、分 压 器）；通 过测 量 试验变压 器本身低 压绕组 的 电压 来 换 算出高 压 端的 试验电压 。

1 ）静 电电压 表法－用于 试验电压 不高的情况（ 200KV ）。

2 ）球隙 测 量法－此法 试验电压 可以高，但 测 量麻 烦 ，影响因素 较 多，装置的占地面 积较 大。 3 ）互感器 测 量法－通 过 互感器将高 压变 低 压进 行 测 量，精度高，但 较贵 。

4 ） 电 容分 压 器法－通 过 串 联电 容分 压测 出其中低阻抗的 电 容器上的 电压 ，可以推算出 试验电压 。

5) 测 量 绕组 法－通 过变压 器内部 绕组 ，可以按比例把 测 量 电压 算出来。

4 、直流 电压 下 绝缘 的 击 穿和耐 压试验 ：

由于有很多 电 气 设备 是在直流 电压 下运行的，有些虽在交流下运行，但由于其 电 容量很大，工 频试验变压 器的容量不能 满 足要求而又没有 补偿电 抗器 时 ，采用直流 电压 下 测 定其 绝缘 强度以替代工 频 下的 绝缘 强度 试验 。其 测 量装置必需要有一套直流高 压 装置和直流 电压测 量系 统 。直流高 电压 可以通 过 各种方法 获 得。一般是通 过 高 压 整流，即先通 过变压 器把工 频电压 升高。而后，在利用高 压 整流器把工 频 高 压变为 直流高 压 。工 频 的升 压 及有关的控制、保 护 装置与上 节 所述相同。

5 、高 压 整流：

绝缘 强度 试验 用的直 流高 压设备应满 足一下要求：

1 ） 电压 等 级应满 足 试验电压 要求，我国已有百万伏以上的直流高 压 装置

2 ） 设备 容量 应 能 输 出 电 流 10-20 毫安

3 ） 电压 脉 动 系数小于或等于 5%

6 、倍 压线 路

简单 的整流 线 路不 论 是半波 还 是全波，最高 输 出 电压 只能接近于 变压 器 输 出 电压 的峰 值 。如果要 获 得更高的直流 电压 ，可以采用倍 压线 路。

7 、直流高 压 的 测 量

测 量方法很多，可用 仪 表直接 测 量，也可用分 压 器等 间 接 测 量。 测 量的 误 差小于 3% 。 对 于 电压 脉 动 系数小于或等于 5% ，可用静 电 伏特 计 和球隙法。旋 转 伏特 计 也可 测 直流高 压 。