耐高压击穿强度测量设备的安全防护以及数据采集处理方法

耐高压击穿强度测量设备的安全防护体系设计

采用分阶段能量泄放策略：预击穿阶段通过MOV压敏电阻（响应时间<25ns）吸收脉冲能量；击穿时触发真空触发开关（TDI），在50μs内将残余电荷导入接地网络。机械防护方面，电极系统采用倒锥形结构设计，使电弧沿固定路径发展，避免损伤测试舱体。舱体采用双层SF6/N2混合气体绝缘（压力0.4-0.6MPa），配合10mm厚硼硅酸盐观察窗，满足光学检测与射线防护双重需求。

耐高压击穿强度测量设备的数据采集与处理方法

使用24位Σ-Δ型ADC以1MSPS速率采集电压电流信号，通过数字FIR滤波器（截止频率100kHz）消除高频噪声。击穿特性计算引入Weibull分布模型，对至少10个有效样本进行置信度分析（置信区间95%）。分阶段升压策略：在预测击穿值的70%前采用2kV/s快升速，后续切换为0.5kV/s缓升模式，兼顾测试效率与数据准确性。

       设备通过模块化设计实现功能扩展，高压源、测量单元、控制模块均采用快插接口，支持直流/交流（工频至10kHz）复合模式测试。在电极系统创新方面，采用半球形钨铜合金电极（曲率半径5mm±0.01mm），表面镜面抛光（Ra<0.2μm），配合自动对中装置，确保试样受力均匀。整套系统通过EMC Class B认证，背景噪声控制在0.05pC以下，达到国际同类设备先进水平。