電壓擊穿測(cè)試儀的操作方法總結(jié)

電壓擊穿測(cè)試儀操作方法總結(jié)

一、 安全注意事項(xiàng)

1.  必須接地： 儀器、測(cè)試臺(tái)、操作人員（通過(guò)絕緣墊或接地腕帶）必須可靠接地。這是防止電擊的首要保障。

2.  安全防護(hù)： 測(cè)試區(qū)域必須設(shè)置醒目的高壓危險(xiǎn)警示標(biāo)志，并使用安全圍欄或連鎖裝置，防止他人誤入。操作人員應(yīng)佩戴符合標(biāo)準(zhǔn)的絕緣手套（必要時(shí)）。

3.  環(huán)境要求： 測(cè)試環(huán)境應(yīng)干燥、清潔、無(wú)塵、無(wú)強(qiáng)電磁干擾。濕度、溫度需符合標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備要求（通常在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行）。

4.  絕緣油要求： 如果使用絕緣油（如變壓器油）浸沒(méi)測(cè)試樣品：

       油必須清潔、干燥、符合標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 60296）。

       油杯（測(cè)試槽）必須清潔干燥。

       定期檢測(cè)油的擊穿強(qiáng)度，及時(shí)更換或處理劣化油。

5.  兩人操作原則： 強(qiáng)烈建議高壓測(cè)試時(shí)有兩人在場(chǎng)，一人操作，一人監(jiān)護(hù)。監(jiān)護(hù)人需熟悉應(yīng)急程序。

6.  放電！放電！放電！ 測(cè)試結(jié)束后、接觸任何測(cè)試部件（電極、樣品、油杯）之前，必須先使用儀器自帶的放電棒或通過(guò)儀器放電功能，對(duì)高壓端、電極、樣品進(jìn)行充分放電，并確認(rèn)放電完成（儀器顯示電壓為零）。這是防止殘余高壓電擊的關(guān)鍵步驟！

7.  熟悉急停按鈕： 明確知道急停按鈕的位置，在發(fā)生任何異常情況（如飛弧、異常聲響、異味）時(shí)，立即按下急停按鈕切斷高壓輸出。

8.  禁止觸碰： 在測(cè)試進(jìn)行中或高壓未全放電前，絕對(duì)禁止用手或任何物體觸碰高壓電極、連接線、樣品或油杯內(nèi)部。

二、 設(shè)備原理簡(jiǎn)述

電壓擊穿測(cè)試儀在樣品（固體絕緣材料或絕緣油）的兩個(gè)電極間施加一個(gè)連續(xù)升高的交流或直流電壓，直到樣品失去絕緣性能（發(fā)生擊穿）。儀器記錄下發(fā)生擊穿瞬間的電壓值，即為該樣品的擊穿強(qiáng)度（單位通常為 kV/mm 或 kV）。

三、 操作步驟總結(jié)

 (1) 測(cè)試前準(zhǔn)備

1.  環(huán)境檢查： 確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室溫濕度符合標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 10580, IEC 60243, ASTM D149 等）和設(shè)備要求。

2.  儀器檢查：

       確認(rèn)電源線、接地線連接牢固可靠。

       檢查高壓輸出線、電極連接線無(wú)破損、松動(dòng)。

       檢查放電棒狀態(tài)良好。

       清潔電極（用無(wú)水乙醇等合適溶劑，干燥后使用）。

       檢查急停按鈕功能正常。

       如有安全聯(lián)鎖裝置，確認(rèn)其有效。

3.  樣品準(zhǔn)備：

       根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 1408.1, IEC 60243-1, ASTM D149）制備樣品（尺寸、厚度、平整度、邊緣處理等）。

       樣品應(yīng)清潔、干燥、無(wú)缺陷（氣泡、雜質(zhì)、劃痕等）。

       精確測(cè)量樣品厚度（多點(diǎn)測(cè)量取平均）。

4.  絕緣油準(zhǔn)備（如適用）：

       確保油杯徹清潔干燥。

       倒入符合標(biāo)準(zhǔn)的新鮮或過(guò)濾干燥的絕緣油，油量需浸沒(méi)樣品和電極，并高于電極頂部一定距離（按標(biāo)準(zhǔn)）。

       靜置一段時(shí)間（如15-30分鐘）以消除氣泡。

5.  電極安裝：

       選擇合適的電極（球形、圓柱形、平板形等，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）。

       將樣品小心放置在測(cè)試臺(tái)（或油杯中）的下電極上。

       小心放置上電極，確保電極與樣品表面接觸良好、對(duì)中、無(wú)傾斜。電極間距或壓力按標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)整（對(duì)于固體材料）。

6.  儀器設(shè)置：

       開(kāi)機(jī)預(yù)熱（按說(shuō)明書要求時(shí)間，通常幾分鐘）。

       設(shè)置測(cè)試參數(shù)：

           測(cè)試模式： 擊穿測(cè)試 (Breakdown)。

           升壓方式： 連續(xù)升壓 (Short-Time)、逐級(jí)升壓 (Step-by-Step) 或慢速升壓 (Slow Rate-of-Rise)，按標(biāo)準(zhǔn)選擇。

           起始電壓： 通常從0開(kāi)始。

           升壓速率： 關(guān)鍵參數(shù)！ 嚴(yán)格按照所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定（如 0.5 kV/s, 1 kV/s, 2 kV/s, 3 kV/s 等）。錯(cuò)誤的速率會(huì)導(dǎo)致結(jié)果無(wú)效。

           終止電壓/電流： 設(shè)置一個(gè)略高于預(yù)期擊穿電壓的值作為安全上限，或設(shè)置擊穿判據(jù)電流（如電流達(dá)到多少mA時(shí)判定為擊穿）。

           測(cè)試次數(shù)： 設(shè)定單次或多次測(cè)試（通常一個(gè)樣品需測(cè)多個(gè)點(diǎn)或多個(gè)樣品）。

           電壓類型： AC（工頻交流）或 DC（直流），按標(biāo)準(zhǔn)選擇。

       輸入樣品信息（可選）：如編號(hào)、厚度等。

       檢查所有設(shè)置無(wú)誤。

 (2) 進(jìn)行測(cè)試

1.  安全確認(rèn)：

       關(guān)閉測(cè)試艙門（如有）。

       確保所有人員處于安全位置，無(wú)人靠近測(cè)試區(qū)域。

       監(jiān)護(hù)人確認(rèn)環(huán)境安全。

2.  啟動(dòng)測(cè)試： 按下“啟動(dòng)"、“開(kāi)始"或“測(cè)試"按鈕。儀器自動(dòng)開(kāi)始升壓。

3.  監(jiān)控過(guò)程：

       密切觀察電壓表/屏幕顯示電壓上升情況。

       注意聽(tīng)是否有異常放電聲（如輕微的嘶嘶聲可能是電暈，劇烈爆裂聲通常是擊穿）。

       觀察電流指示（如有）。電流突然急劇增大通常意味著擊穿。

       觀察樣品狀態(tài)（如果可視）。

4.  擊穿發(fā)生：

       當(dāng)樣品發(fā)生擊穿時(shí)，儀器會(huì)檢測(cè)到電流激增或電壓驟降，自動(dòng)切斷高壓輸出并記錄擊穿電壓值。

       儀器通常會(huì)發(fā)出提示音（如蜂鳴聲）。

5.  結(jié)束單次測(cè)試： 一次測(cè)試完成。

 (3) 測(cè)試后操作

1.  放電： 至關(guān)重要！

       不要立即打開(kāi)艙門或觸碰任何部件！

       使用儀器面板上的“放電"按鈕或功能進(jìn)行內(nèi)部放電（等待放電完成指示）。

       必須使用放電棒（一端可靠接地，另一端先接觸儀器接地端，然后緩慢、逐點(diǎn)接觸高壓電極、上電極、下電極、樣品、油杯壁等可能帶電的部位），進(jìn)行徹的外部放電。聽(tīng)到“啪"的放電聲是正常的，需持續(xù)接觸直到無(wú)放電聲和火花。確認(rèn)全放電！

2.  取出樣品/更換樣品：

       確認(rèn)放電完成后，小心打開(kāi)艙門（如有）。

       用絕緣工具（如絕緣鑷子）取出被擊穿的樣品（可能碳化、有孔洞）。注意樣品可能很燙或有尖銳邊緣。

       檢查電極是否有燒蝕或污染，必要時(shí)清潔。

       如需測(cè)試下一個(gè)點(diǎn)或下一個(gè)樣品，重復(fù)步驟（1）中的樣品準(zhǔn)備和電極安裝。

3.  記錄數(shù)據(jù)：

       記錄儀器顯示的擊穿電壓值。

       記錄樣品厚度、測(cè)試環(huán)境（溫濕度）、升壓速率、電極類型、測(cè)試日期等所有相關(guān)信息。

       如儀器自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，確保存儲(chǔ)成功。

4.  多次測(cè)試： 重復(fù)步驟 (2) 和 (3)，直到完成所有預(yù)定測(cè)試次數(shù)或樣品數(shù)量。

 (4) 全部測(cè)試完成后

1.  關(guān)閉高壓： 確保高壓輸出已關(guān)閉。

2.  清理：

       取出所有樣品和碎片。

       清潔電極和測(cè)試臺(tái)（或油杯）。妥善處理廢油（按環(huán)保規(guī)定）。

       將電極、連接線等歸位。

3.  關(guān)閉儀器： 按照說(shuō)明書順序關(guān)閉儀器電源（通常先關(guān)高壓部分，再關(guān)主電源）。

4.  整理數(shù)據(jù)： 計(jì)算平均擊穿強(qiáng)度（擊穿電壓 / 樣品厚度），分析結(jié)果，出具報(bào)告。

四、 補(bǔ)充說(shuō)明與常見(jiàn)注意事項(xiàng)

   電極維護(hù)： 電極表面光潔度對(duì)結(jié)果影響很大。定期檢查、清潔和拋光電極（按標(biāo)準(zhǔn)或說(shuō)明書要求）。嚴(yán)重?fù)p壞的電極需更換。

   溫度記錄： 測(cè)試時(shí)準(zhǔn)確記錄環(huán)境溫度（有時(shí)需要樣品溫度），因?yàn)闇囟葧?huì)影響結(jié)果。

   濕度控制： 濕度對(duì)某些材料（特別是親水性材料）的擊穿強(qiáng)度影響顯著，務(wù)必嚴(yán)格控制。

   油中氣泡： 絕緣油中的氣泡是導(dǎo)致異常低擊穿值的主要原因，確保油靜置充分且操作時(shí)避免引入氣泡。

   邊緣效應(yīng)： 對(duì)于固體材料，電極邊緣的電場(chǎng)集中可能導(dǎo)致非本征擊穿。標(biāo)準(zhǔn)電極和樣品制備旨在盡量減小此影響。

   異常結(jié)果處理： 如果某個(gè)測(cè)試值明顯偏離其他值（如過(guò)低），檢查樣品是否有缺陷、電極接觸是否不良、是否有外部放電（閃絡(luò)）而非樣品本征擊穿。判斷是否為有效擊穿點(diǎn)，必要時(shí)剔除無(wú)效數(shù)據(jù)或重新測(cè)試。

   校準(zhǔn)： 定期（按計(jì)量要求，通常一年）對(duì)儀器進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)，確保電壓、電流測(cè)量精度。

五、 關(guān)鍵安全事項(xiàng)再?gòu)?qiáng)調(diào)

   可靠接地是生命線！

   測(cè)試中嚴(yán)禁觸碰任何高壓部件！

   測(cè)試后接觸任何部件前必須先徹放電！

   保持警惕，注意觀察異常！

   熟悉并遵守所有安全規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案！