在工業(yè)頻率下固體電氣絕緣材料的擊穿電壓、介電強度

和絕緣強度的標準測試方法1

本標準是以固定代號D149發(fā)布的。其后的數(shù)字表示原文本正式通過的年號；在有修訂的情況下，為上一次的修訂年號；圓括號中數(shù)字為上一次重新確認的年號。上標符號（ε）表示對上次修改或重新確定的版本有編輯上的修改。

本標準已經(jīng)批準被*機構(gòu)采用。

電壓擊穿試驗儀基本介紹：

產(chǎn)品型號：ZJC-20KV、ZJC-50KV、ZJC-100KV

產(chǎn)品品牌：航天縱橫

控制方式：計算機控制

符合標準：GB/T1408、ASTM D149等

適用材料：橡膠、塑料、薄膜、陶瓷、玻璃、漆膜、樹脂、電線電纜、絕緣油等絕緣材料

測試項目：擊穿電壓測試、介電強度測試、電氣強度測試、耐電壓擊穿強度測試等

試驗電壓：20KV、50KV、100KV、150KV等

電壓精度：≤1%-≤5%

適用材料：絕緣材料

升壓速率：0.1KV/S-3KV/S

試驗方式：交流/直流、耐壓、擊穿、梯度升壓

控制系統(tǒng)：PLC控制升壓

核心部件：采用進口配件

試驗介質(zhì)：絕緣油、空氣

顯示方式：曲線顯示、數(shù)據(jù)打印

設(shè)備組成：主機、計算機、電極

電極規(guī)格：25mm、75mm、6mm

電器容量：3KVA、5KVA、10KVA

耐壓時間：0-8H

安全保護：九級安全保護

質(zhì)保日期：三年、終身維護。

培訓(xùn)方式：工程師上門培訓(xùn)安裝

出據(jù)證書：514所、304所、科學(xué)研究院等單位均可

主機尺寸：700*800*1300mm、1900*1300*1700mm

主機重量：100KG、200KG

 電壓擊穿試驗儀

北京航天縱橫檢測儀器有限公司

1. 范圍

1.1 該試驗方法覆蓋了在工業(yè)頻率下，即所規(guī)定的特定條件下，測定固體絕緣材料絕緣強度的流程。2，3

1.2 除非另有說明，否則本測試的規(guī)定頻率為60Hz。但是，該測試方法同樣可以應(yīng)用于25到800Hz的條件下。如果頻率大于800Hz，那么將產(chǎn)生介質(zhì)加熱的問題。

1.3 本測試方法將與其他ASTM標準或涉及該試驗方法的其他標準結(jié)合使用。本方法的參考文獻中將詳細說明所使用的具體標準（參見5.5）。

1.4 本方法可以應(yīng)用于各種溫度，以及適宜的氣相或液相環(huán)境介質(zhì)。

1.5 本方法不能用于測定在本測試條件下為液態(tài)的絕緣材料。

1.6 本方法不能用于測定本征絕緣強度，直流電絕緣強度，或是電應(yīng)力條件下的熱失效（參考測試方法D3151）。

1.7 本測試方法zui常用于測定擊穿電壓與試樣厚度的關(guān)系（擊穿）。也能測定擊穿電壓與固體試樣表面情況以及氣相或液相環(huán)境介質(zhì)的關(guān)系（閃絡(luò)）。如果加上第12條的修改說明，本測試方法還能用于驗證試驗。

1.8 本測試方法與電工協(xié)會（IEC)出版的243-1標準類似。本方法中的所有流程包含在IEC 243-1標準中。本方法和IEC 243-1主要是在編輯上有所區(qū)別。

1.9 本標準并沒有*列舉所有的安全聲明，如果有必要，根據(jù)實際使用情況進行斟酌。使用本規(guī)范前，使用者有責任制定符合安全和健康要求的條例和規(guī)范，并明確該規(guī)范的使用范圍。具體的危害將在第7部分中闡述。也可以參見6.4.1節(jié)。

2. 引用文件

2.1 ASTM標準：4

D374  固體電絕緣體厚度的測試方法（2013年取消）5

D618  試驗用調(diào)節(jié)塑料操作規(guī)程

D877  用圓盤電極測定電絕緣液體介電ji穿電壓的試驗方法

D1711  電絕緣相關(guān)術(shù)語

D2413  用液體介質(zhì)浸漬的絕緣紙和紙板的制備規(guī)程

D3151  在電氣應(yīng)力下固體電氣絕緣材料的熱失效的測試方法（2007年取消）5

D3487  在電設(shè)備中使用的礦物絕緣油的標準規(guī)范

D5423  強制對流試驗爐中的電氣絕緣評估規(guī)范

2.2 IEC標準

出版物243-1  固體絕緣材料介電強度的試驗方法—第1部分：在工業(yè)頻率下測試6

2.3 ANSI標準

C68.1  絕緣測試技術(shù)，IEEE標準號4 7

1 本試驗方法在ASTM委員會D09（電子和電氣絕緣材料）的管轄范圍內(nèi)，D09.12分會（電學(xué)試驗）負直接責任。

本版本于2013年4月1日被批準，2013年4月出版。首版于1922年被批準。上一版為D149-09于2009年被批準。 DOI: 10.1520/D0149-09R13。

2 Bartnikas, R., 第3章, “高電壓測量,” 固體絕緣材料的電學(xué)性能,測量技術(shù), 第IIB卷, 工程電介質(zhì), R. Bartnikas, Editor, ASTM STP 926, ASTM, Philadelphia, 1987。

3 Nelson, J. K., 第5章, “固體的電介質(zhì)擊穿,” 固體絕緣材料的電學(xué)性能: 分子結(jié)構(gòu)和電學(xué)行為, 第IIA卷, 工程電介質(zhì), R. Bartnikas和R. M. Eichorn,Editors, ASTM STP 783, ASTM, Philadelphia, 1983。

4 對于參照的ASTM標準，請查看ｏｒｇ，或ASTM客戶中心，郵件：service@astm.org。對于ASTM標準卷冊的信息，參看ASTM的標準文件摘錄頁。

5 該歷史標準的批準版本見。

6 可從電工學(xué)協(xié)會（IEC）獲得，地址：3 rue de Varembé, Case postale 131, CH-1211, Geneva 20,

7可從美國國家標準協(xié)會 (ANSI)獲得，地址：25 W. 43rd St.,4th Floor,

3. 術(shù)語

3.1 定義：

3.1.1 介質(zhì)擊穿電壓（電ji穿電壓），名詞：使得位于兩個電極之間的絕緣材料失去介電性能的電勢差（參見附錄X1）。

3.1.1.1 討論一介質(zhì)擊穿電壓有時也簡稱“擊穿電壓”。

3.1.2 介電失效（在測試中），名詞：指在測試限制的電場條件下，能夠持久由介電電導(dǎo)率上升所證明的情況。

3.1.3 絕緣強度，名詞：指在測試的特定條件下，使得絕緣材料介電失效時的電壓梯度。

3.1.4 電氣強度，名詞：參見絕緣強度。

3.1.4.1 討論一在上，“電氣強度”更常用些。

3.1.5 閃絡(luò)，名詞：指發(fā)生在絕緣體或絕緣體周圍介質(zhì)的破壞性電火花，不一定對絕緣體產(chǎn)生*損害。

3.1.6 其他與固體絕緣體材料相關(guān)術(shù)語的定義，參見術(shù)語D1711。

4. 測試方法概要

4.1 在工業(yè)電頻率條件下（如無特殊說明，則為60Hz），對測試樣品采用不同的電壓。以使用電壓所描述三種方法中的一種，將電壓從0或從低于擊穿電壓的恰當電壓開始，升高到測試樣品發(fā)生介電失效為止。

4.2 大多數(shù)情況下，在測試樣品的兩邊安裝簡單的測試電極，以進行電壓測試。測試樣品可以是模制的，也可以是鑄造的，或是從扁平薄板或厚板上切割下來的。也可以使用其他的電極或樣品結(jié)構(gòu)以適應(yīng)樣品材料的幾何形狀，或是模擬正在被評估材料的特定用途。

5. 意義和使用

5.1 電絕緣材料的絕緣強度是決定材料可以在何種條件下使用的關(guān)鍵性能。在很多情況下，材料的絕緣強度是所使用裝置設(shè)計的決定性因素。

5.2 本方法中介紹的測試，將用于提供部分所需的信息，以判斷材料在一定應(yīng)用條件下的適用性；當然也能用于檢測由于流程的變化，老化的程度，或是其他制造或環(huán)境條件而造成的變化或是與正常特征的偏差。該測試方法可以有效地應(yīng)用于流程控制，驗證或研究測試。

5.3 本測試方法所獲得的結(jié)果，很少能直接用于實際使用材料介電性能的判斷。在大多數(shù)情況下，還需要對其他功能測試和/或?qū)ζ渌牧蠝y試所獲得的結(jié)果進行比較，以估計出它們對特定材料的影響，才能進行評價。

5.4 在第12章中將具體說明三種電壓使用方法。方法A，快速測試；方法B，逐步測試；方法C，慢速測試。方法A常用于質(zhì)量控制測試。較費時的方法B和C通常給出較低的結(jié)果，但在對不同材料進行相互比較時，它們所給出的結(jié)果更有說服力。如果可以安裝電動電壓控制器，那么慢速測試法將比逐步測試法更簡單，也更常用。方法B和C所獲得的結(jié)果可以相互比較。

5.5 詳細說明本測試法的文件如下：

5.5.1 電壓應(yīng)用的方法。

5.5.2 如果是慢速測試法，應(yīng)說明電壓的增速。

5.5.3 測試樣品的選擇，準備和調(diào)整。

5.5.4 測試時的環(huán)境介質(zhì)和溫度。

5.5.5 電極。

5.5.6 在可能的情況下，電流傳感元件失效的標準，以及，

5.5.7 以及任何與*流程的偏差。

5.6 如果5.5所列要求沒有出現(xiàn)在說明文件中，可按以下*進行處理。

5.7 如果5.5所列的條目沒有詳細說明，那么就是在參考就不充分條件下進行測試，則測試不符合本方法的要求。如果5.5所列的條目沒有獲得嚴格控制，那么就無法實現(xiàn)15.2和15.3所陳述的精度。

5.8 電流傳感元件失效標準（電流設(shè)定和反應(yīng)時間）的變化將明顯影響測試結(jié)果。

5.9 附錄X1包含了對絕緣強度測試顯著性更為復(fù)雜的討論。

6. 裝置

6.1 電壓源—由變化正弦低壓電源通過升壓變壓器提供測試電壓。作為電壓源的變壓器及相關(guān)的控制應(yīng)具有以下功能：

6.1.1 電壓峰值與電壓有效值的比率應(yīng)等于根號2±5%(1.34到1.48)，對于電路中的測試樣品，所有的電壓都應(yīng)大于擊穿電壓的50%。

6.1.2 電壓應(yīng)具有滿足維持到擊穿電壓的能力。對于大多數(shù)的材料來說，使用與表1所示電極相似的電極，輸出電流強度為40mA就可以了。對于更復(fù)雜的電極結(jié)構(gòu)，或是對于高損耗測試材料，則需要更高的電流。對于大多數(shù)測試來說，電源需要在測試低電容的0.5kVA，10kV到5kVA，100kV的范圍內(nèi)變化。