耐電壓擊穿測(cè)試儀

一、概述：

    LJC-50KV介電擊穿強(qiáng)度耐電壓試驗(yàn)儀器是根椐新頒布的國(guó)標(biāo)GB/T 1408.1（等同于IEC60243-1）《固體絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 工頻下的試驗(yàn)》。

    主要用于各種電氣用絕緣紙、薄膜、柔軟復(fù)合材料、樹(shù)脂膠及橡膠類、塑料類等絕緣材料的擊穿電壓和電氣強(qiáng)度測(cè)試。

二、功能特點(diǎn)：

1.主控制部分由西門子PLC和10寸步科觸摸屏控制，有電流和電壓的實(shí)時(shí)曲線描述功能，合閘、零位、升壓、降壓等監(jiān)控功能，顯示直觀、操作方便；
2.采用的數(shù)字濾波技術(shù)，避免了擊穿瞬間強(qiáng)烈放電干擾對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，保證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；

3.門連鎖開(kāi)關(guān)采用24V安全電壓，安全可靠；

4.耐壓試驗(yàn)時(shí)有自動(dòng)穩(wěn)壓功能（不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響）；

5.升壓速度從（0.01～5.00）kV/s無(wú)級(jí)可調(diào)。

三、主要技術(shù)參數(shù)：

四、結(jié)構(gòu)與組成：

1.本系統(tǒng)由兩部分組成

（1）控制部分。擊穿儀主機(jī)內(nèi)裝電氣控制系統(tǒng)，以控制高壓的升降、測(cè)量，試驗(yàn)的啟動(dòng)、停止，擊穿、閃絡(luò)的識(shí)別和跳閘保護(hù)，試驗(yàn)終止的判斷，數(shù)據(jù)的顯示等。

（2）高壓試驗(yàn)部分。由試驗(yàn)變壓器、保護(hù)電阻、電極系統(tǒng)（可選配）等組成。

2.尺寸與重量

尺寸：約750 mm（深）×650mm（寬）×1200mm（高）

重量：約70kg

五、工作原理簡(jiǎn)介：

本儀器由控制部分和高壓試驗(yàn)部分組成。由PLC和觸摸屏控制整個(gè)儀器運(yùn)行，其原理圖見(jiàn)附錄3。

在觸摸屏上設(shè)置界面設(shè)置好升壓方式、試驗(yàn)電壓值、耐壓時(shí)間值，升壓速度確定后回到主界面，啟動(dòng)運(yùn)行后，PLC按預(yù)先設(shè)定的升壓方式和升壓速度控制步進(jìn)電機(jī)，從而帶動(dòng)調(diào)壓器升高試驗(yàn)電壓，并同步測(cè)量試驗(yàn)電壓，由觸摸屏顯示電壓值，并描繪出實(shí)時(shí)曲線。變壓器高壓端串聯(lián)一個(gè)保護(hù)電阻接到電極系統(tǒng)的上電極，施加到試樣上。

當(dāng)試驗(yàn)電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值，保持耐壓時(shí)間（升壓方式為恒定耐壓）過(guò)后，試樣還未擊穿，系統(tǒng)自動(dòng)降壓回零跳閘；若在升壓過(guò)程中試樣擊穿，過(guò)流繼電器將迅速切斷電路自動(dòng)降壓回零，觸摸屏將保持擊穿試驗(yàn)電壓值顯示。

六、面板控制功能介紹：

6.1、前面板：

（1）高壓指示燈。位于控制臺(tái)右側(cè)，此燈亮?xí)r表示已啟動(dòng)，主回路接通，指示試驗(yàn)變壓器已有電壓。

（2）紅色/黃色急停按鈕。位于控制臺(tái)右側(cè)，在緊急情況下按下此按鈕將切斷主回路電壓，此按鈕帶有自鎖功能，按下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)可以解鎖。

（3）觸摸屏。位于控制臺(tái)中央，用于設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，顯示測(cè)量值、描繪曲線、顯示狀態(tài)監(jiān)控和按鈕操作等功能。

（4）電源開(kāi)關(guān)。位于控制臺(tái)下邊，控制提供給控制部分和高壓試驗(yàn)部分的電源緊急情況下可斷開(kāi)此開(kāi)關(guān)。

6.2、后面板：

（1）變壓器連接線。變壓器的輸入端和測(cè)量繞組線。

（2）220V電源針座（四芯航空針座）。連接電源線，提供控制部分和高壓試驗(yàn)部分的電源。

（3）接地柱。使控制柜機(jī)殼、電源地線、濾波系統(tǒng)與接地系統(tǒng)（大地）相連。

（4）門聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)。連接門聯(lián)鎖裝置與控制部分主接觸器線圈。

線路聯(lián)接：

7.1、地線聯(lián)接：

1.警告！所有測(cè)試儀器必須可靠地連接地線以后方可通電運(yùn)行。否則將危及安全。

2用4.0平方毫米以上的多股銅線（裸銅線）將控制柜后面板上的接線柱、變壓器接地端、油槽接地端、下電極、放電棒可靠地連接到實(shí)驗(yàn)室的地排上（與大地相連）。

7.2、電源電纜聯(lián)接：

1.將隨機(jī)帶的電源電纜的航空插孔座插在控制柜后的電源針座上，擰緊。

2.使主電源開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)位置。 電源電纜的插頭應(yīng)插到電網(wǎng)的插座上（暫不要插）。插頭及插座均為10A三爪扁孔，該插座的地線應(yīng)可靠地連接到實(shí)驗(yàn)室的地線上。電源的容量不小于220V，10A。應(yīng)有相應(yīng)的短路和過(guò)載保護(hù)措施。

7.3、高壓試驗(yàn)變壓器的聯(lián)接：

1 將隨機(jī)帶的高壓試驗(yàn)變壓器連接電纜一端的航空插頭座，插在控制柜后的大航空插孔座上，擰緊。

2 該連接電纜的另一端導(dǎo)線的連接：

線1（棕色）——接至高壓試驗(yàn)變壓器的原邊繞組的輸入端，即a (小寫)端.

線2（黑色）——接至高壓試驗(yàn)變壓器的原邊繞組的另一輸入端，即x (小寫)端.

線3（藍(lán)色）——接至高壓試驗(yàn)變壓器的測(cè)量繞組的測(cè)量端（儀表端），即E (大寫)端。

線4（黃綠雙色）——接至高壓試驗(yàn)變壓器的測(cè)量繞組的另一測(cè)量端（儀表端），即F (大寫)端。

3 將高壓試驗(yàn)變壓器的高壓繞組端的低電壓端X（即高壓尾）、測(cè)量繞組的F (大寫)端及該變壓器的外殼接地端鈕均可靠地接地。

7.4、門開(kāi)關(guān)的聯(lián)接：

1 將隨機(jī)所帶的三芯門聯(lián)鎖連接線，一端接門開(kāi)關(guān)和聯(lián)鎖指示燈。                         

2 將該插孔插座插到控制柜后下面的電源連接面板中間的三芯小航空插頭座上。

7.5、試驗(yàn)電極的聯(lián)接：

1 將保護(hù)電阻擰在試驗(yàn)變壓器高壓端均壓罩的螺桿上。

2 保護(hù)電阻的另一端連接試樣上電極。

3 若試驗(yàn)在油槽中進(jìn)行，保護(hù)電阻上端接至油槽內(nèi)部上電極的重錘上，油槽外殼和下電極接地。

警告！控制柜和高壓試驗(yàn)變壓器之間一定要裝高2m以上的隔離鐵絲網(wǎng)，安裝門開(kāi)關(guān)，并備有接地放電棒。鐵絲網(wǎng)、安全門和放電棒一定要接地良好。（隔離鐵絲網(wǎng)的要求見(jiàn)附錄2）。

八、使用步驟：

警告！所有試驗(yàn)的電壓值均不允許超過(guò)本儀器試驗(yàn)電壓值50kV。

1.檢查地線是否牢固可靠。

2.按條款7（線路聯(lián)接）將所有線路連接好，檢查無(wú)誤后，裝好試樣，撤去放電棒，關(guān)好安全門。

3.合上控制柜電源開(kāi)關(guān)，若此時(shí)調(diào)壓器不在零位，它將自動(dòng)回零，系統(tǒng)進(jìn)入主控制界面。

4.實(shí)驗(yàn)前開(kāi)機(jī)預(yù)熱20分鐘左右。

5.試驗(yàn)前必須進(jìn)行過(guò)流跳閘功能調(diào)試，各功能正常后按照8.2～8.7程序進(jìn)行試驗(yàn)。

8.1、過(guò)流跳閘功能調(diào)試：

說(shuō)明：試驗(yàn)電流保護(hù)值分為硬件過(guò)流和軟件過(guò)流雙重保護(hù)。

（1）試驗(yàn)電流軟件保護(hù)調(diào)節(jié)：在主控界面上點(diǎn)擊“設(shè)置"按鈕進(jìn)入設(shè)置界面，在“試驗(yàn)電流"框中輸入試驗(yàn)電流的過(guò)流閥值。

（2）試驗(yàn)電流硬件保護(hù)調(diào)節(jié)：以將試驗(yàn)電流硬件保護(hù)值設(shè)置為10mA為例說(shuō)明。

A 按照試驗(yàn)要求將線路連接好；

B 將試樣兩端上下電極短接，模擬試樣破壞短路；

C 進(jìn)入設(shè)置界面，將“試驗(yàn)電流"框中輸入50mA，“設(shè)置速度"框中輸入0.1kV/s，“設(shè)置電壓"框中輸入50kV，“升壓方式"設(shè)置為“快升"，返回主控界面。

D 依次點(diǎn)擊“清零"、“啟動(dòng)"，合閘升壓，觀察“試驗(yàn)電流"值超過(guò)10mA是否跳閘，如果沒(méi)有跳閘，按“停止"按鈕。

E打開(kāi)左側(cè)板，將下部的電流調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)小，重復(fù)步驟D，若觀察“試驗(yàn)電流"值低于10mA就跳閘，按“停止"按鈕，將后背板上的控制旋鈕指示值調(diào)大，重復(fù)步驟D，直到試驗(yàn)電流值在10mA的時(shí)候跳閘；

F進(jìn)入設(shè)置界面，將“試驗(yàn)電流"框中恢復(fù)輸入原有的軟件過(guò)流保護(hù)值。

注意:硬件電流設(shè)置為10mA已經(jīng)能滿足絕大多數(shù)絕緣材料的使用要求，無(wú)特殊情況不需要調(diào)整。

功能正常后就可選擇程序8.2～8.5的程序進(jìn)行試驗(yàn)。

8.2、快速升壓試驗(yàn)：

1.檢查一下門是否關(guān)好，放電棒是否取下，急停按鈕是否按下。

2.在設(shè)置界面下升壓方式設(shè)為快升。

3.將電壓設(shè)置該量程的大試驗(yàn)電壓50kV，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置保護(hù)電流值。

4.根據(jù)預(yù)計(jì)擊穿電壓值，在升壓主界面上設(shè)定好升壓速度。

5.檢查確認(rèn)無(wú)誤后，按啟動(dòng)按鈕，控制柜內(nèi)接觸器合上，高壓指示燈亮。調(diào)壓器自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，試驗(yàn)電壓按設(shè)定升壓速度上升，試驗(yàn)電壓顯示框顯示實(shí)時(shí)試驗(yàn)電壓值，曲線圖描繪升壓全過(guò)程。

6.若在升壓過(guò)程中，未達(dá)到預(yù)設(shè)的大試驗(yàn)電壓值試樣擊穿，過(guò)流繼電器動(dòng)作，主接觸器跳開(kāi)切斷主回路高壓部分，高壓指示燈滅，同時(shí)調(diào)壓器迅速回零位，試驗(yàn)電壓窗口記錄顯示擊穿電壓值，并保持不變，曲線圖顯示此時(shí)高壓端的殘余電壓值的變化。

7.若電壓升至預(yù)設(shè)的電壓值還未擊穿，按下停止按鈕，主接觸器跳開(kāi)切斷主回路高壓部分，高壓指示燈滅，同時(shí)調(diào)壓器迅速回零位，試驗(yàn)電壓顯示電壓值，并保持不變，此時(shí)可以適當(dāng)?shù)奶岣哳A(yù)設(shè)電壓值，清零后，重復(fù)步驟4、5、6，直至擊穿。

8.試驗(yàn)結(jié)束后，需要換取試樣，一定要確認(rèn)高壓指示燈滅，調(diào)壓器已回零位，且試驗(yàn)電壓顯示窗口和曲線圖上的紅色曲線顯示電壓降至安全電壓0V 左右，方可打開(kāi)安全門，門打開(kāi)瞬間，自動(dòng)放電棒將高壓短路自動(dòng)放電，為安全起見(jiàn)，請(qǐng)保持安全門處于開(kāi)的狀態(tài)，可以用手握住放電棒底部，用放電棒的金屬部分接觸上電極、試驗(yàn)電壓輸出端進(jìn)行放電，并將放電棒掛在上電極上，然后進(jìn)行換取試樣。

9.試樣換取完畢后，重復(fù)以上步驟。

8.3、恒定耐壓試驗(yàn)：

1.檢查一下門是否關(guān)好，放電棒是否取下，急停按鈕是否按下。

2.在設(shè)置界面下將升壓方式設(shè)為耐壓。

3.將設(shè)置電壓設(shè)定好耐壓值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置保護(hù)電流值。

4.在設(shè)置時(shí)間設(shè)定好耐壓時(shí)間值。

5.在升壓主界面上設(shè)定好升壓速度。

6.檢查確認(rèn)無(wú)誤后，按啟動(dòng)按鈕，控制柜內(nèi)接觸器合上，高壓指示燈亮。調(diào)壓器自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，試驗(yàn)電壓按設(shè)定升壓速度上升至預(yù)設(shè)好的耐電壓值，試驗(yàn)電壓框顯示實(shí)時(shí)試驗(yàn)電壓值，耐壓時(shí)間開(kāi)始計(jì)時(shí)，曲線圖描繪升壓耐壓全過(guò)程。

7.試驗(yàn)時(shí)間到后，若試樣還未擊穿，調(diào)壓器將迅速自動(dòng)返零，主接觸器將自動(dòng)斷開(kāi)，高壓燈滅。擊穿電壓顯示耐電壓值、試驗(yàn)時(shí)間窗口顯示實(shí)際的耐壓時(shí)間，并保持不變。

8.升壓過(guò)程中或耐壓時(shí)間未到而試樣擊穿時(shí)，過(guò)流繼電器動(dòng)作，主接觸器跳開(kāi)切斷主回路高壓部分，高壓指示燈滅，同時(shí)調(diào)壓器迅速回零位，試驗(yàn)電壓窗口顯示耐電壓值、試驗(yàn)時(shí)間窗口顯示實(shí)際的耐壓時(shí)間，并保持不變。

9.試驗(yàn)結(jié)束后，換取試樣的安全操作注意事項(xiàng)同8.2節(jié)的第8條。

8.4、60秒逐級(jí)1升壓試驗(yàn)：

1.檢查一下門是否關(guān)好，放電棒是否取下，急停按鈕是否按下。

2.在設(shè)置界面下將升壓方式設(shè)為逐級(jí)1。

3.將電壓設(shè)置為一級(jí)試驗(yàn)電壓值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置保護(hù)電流值。

4.檢查確認(rèn)無(wú)誤后，按啟動(dòng)按鈕，控制柜內(nèi)接觸器合上，高壓指示燈亮。試驗(yàn)電壓以升壓速度升至級(jí)試驗(yàn)電壓值，保持耐壓60秒，按一定的電壓增量迅速升至第二級(jí)試驗(yàn)電壓值，直至試樣擊穿，過(guò)流繼電器動(dòng)作，主接觸器跳開(kāi)切斷主回路高壓部分，高壓指示燈滅，調(diào)壓器自動(dòng)返零。

5.級(jí)間電壓增量請(qǐng)參閱GB/T 1408.1（等同于IEC60243-1）。

6.如果試樣不擊穿，調(diào)壓器將電壓升至試驗(yàn)電壓后自動(dòng)返零，也可按急停按鈕回零。

7.如試驗(yàn)電壓還未升到設(shè)定的級(jí)試驗(yàn)電壓值，試樣就擊穿，試驗(yàn)電壓窗口顯示該擊穿電壓值。

8.試驗(yàn)結(jié)束后，換取試樣的的安全操作注意事項(xiàng)同8.2節(jié)的第8條。

8.5、20秒逐級(jí)2升壓試驗(yàn)：

1.檢查一下門是否關(guān)好，放電棒是否取下，急停按鈕是否按下。

2.將升壓方式設(shè)定逐級(jí)2。

3.其余步驟與60秒逐級(jí)升壓試驗(yàn)相同，只是每一級(jí)電壓保持耐壓20秒。

九、操作注意事項(xiàng)：

1.啟動(dòng)后，有時(shí)實(shí)后時(shí)電壓顯示一個(gè)隨機(jī)數(shù)字，這是沖擊電壓所致，這是正?，F(xiàn)象，他將自動(dòng)降至零。

2.如果試驗(yàn)電流值的示數(shù)已超過(guò)設(shè)定值，或明顯過(guò)流而主接觸器仍未跳開(kāi)，高壓燈仍亮，則應(yīng)立即按急停按鈕，再按停止按鈕，然后停機(jī)檢查。

3.由于高電壓試驗(yàn)存在強(qiáng)烈的干擾因素，偶而出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象（絕少發(fā)生）屬于正?，F(xiàn)象，此時(shí)可將電源關(guān)斷一次，讓設(shè)備重啟復(fù)位。

4.對(duì)不同的材料打擊穿，電流值可能不一樣，對(duì)于差異大的電流值要是適當(dāng)調(diào)整保護(hù)電流值的設(shè)定，保證設(shè)備在短的時(shí)間內(nèi)判斷過(guò)流跳閘。

5.若保護(hù)電阻為水電阻，應(yīng)隨時(shí)檢查水電阻的水量是否足夠，電阻值是否達(dá)標(biāo)，以免水電阻本身放電和降低保護(hù)效果。

十、耐電壓擊穿測(cè)試儀標(biāo)準(zhǔn)配置：