耐电压击穿强度试验机核心参数、测试原理、操作软件、仪器结构

耐电压击穿强度试验机核心参数、测试原理、操作软件、仪器结构

 耐电压击穿强度试验机是评估绝缘材料在高电压下绝缘性能的关键设备，其通过对绝缘材料施加逐渐升高的电压，直至材料击穿，来测定材料的击穿电压和耐电压能力，进而计算出材料的耐电压击穿强度，以 kV/mm 为单位表示。该试验仪广泛应用于电气设备、电缆、电子元件及高分子材料等的绝缘性能验证，如电力电缆用 EPDM 橡胶、电子配件 TPU 密封件、包装材料 PVC 薄膜等，是绝缘材料生产、研发、质检以及电力设备制造等领域的检测工具。

核心参数要求

   击穿电压范围：对于通用塑料，通常建议选择 0-50kV；高压电缆护套则推荐 0-100kV，特殊需求可高达 500kV 以上。其精度要求一般为≤3%。

   升压速率：常见的升压速率范围为 100-5000V/s，不同材料适用不同速率，如塑料薄膜材料推荐低速升压，陶瓷材料可采用 500V/s 以上。

   耐电压时间：材料在额定电压下的耐受时间一般要求≥60 秒，具体时间可根据不同标准和材料要求进行调整。

   电极配置：电极类型有板-板电极、针-板电极等多种，板-板电极直径 25mm，边缘倒圆角 R=2mm；针-板电极针尖曲率半径 0.5mm，间距可调。电极材料多为黄铜或不锈钢，表面粗糙度 Ra≤0.8μm。

测试原理

耐电压击穿强度试验的基本原理是基于电场强度与介质强度的关系。当在绝缘材料的两极施加足够高的电压时，材料内部的电场强度会逐渐增加，当电场强度超过材料的耐压强度时，材料就会发生击穿现象，即材料的绝缘性能被破坏，电流急剧增加。通过测定击穿时的电压值和材料的厚度等参数，根据公式 E=U/d（E 为击穿强度，U 为击穿电压，d 为试样厚度），便可计算出材料的耐电压击穿强度。

常见的试验方法包括逐级升压法和连续升压法。逐级升压法是将电压按照一定的阶梯逐渐升高，每个阶梯保持一定的时间，观察材料是否发生击穿；连续升压法则是以一定的速率连续升高电压，直至材料击穿。

操作软件

   功能特点：操作软件通常具有友好的人机交互界面，操作人员可以通过计算机控制试验仪器的启动、停止、升压等操作，并实时监测和记录电压、电流等参数的变化。

   数据处理：软件能够自动对采集到的数据进行分析和处理，绘制击穿电压-时间曲线等图表，直观地展示试验过程和结果。还可对数据进行存储、查询和导出，方便用户进行后续的数据分析和报告生成。

   自动判停与保护：基于漏电流突变检测等技术，击穿后能在 0.01 秒内降压至零，自动结束试验，防止试样碳化扩展。同时，软件还会对测试过程中的异常情况进行监测和报警，如过流、过压等，确保测试过程的安全可靠。

仪器结构

   高压发生系统：是试验仪的核心部件之一，可产生高电压，其输出电压范围一般为 0-100kV 或更高，波形可为工频交流或直流电压，常见的有油浸式变压器和固态高频电源两种类型。

   电极系统：由不同形状和材料的电极组成，如平板电极、球形电极、针形电极等，用于与试样接触并施加电压，其设计和制造精度对测试结果的准确性有重要影响。

   试验箱：提供一个相对稳定的测试环境，具备温度和湿度控制功能，一般要求温度控制在 23±2℃，湿度控制在 50±5%RH，同时配备安全联锁装置，如开门自动断电，以保障操作人员的安全。

   数据采集系统：采用高精度传感器和数据采集卡，实时采集电压、电流等信号，并将其转换为数字信号传输给计算机进行处理和分析，采样频率一般不低于 500Hz。

安全保护系统：包括过流保护、过压保护、接地保护等多重保护措施，如过流保护装置的动作电流≤10mA，接地电阻≤4Ω，确保测试过程安全可靠。