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電氣擊穿強度設備、耐電壓試驗儀 本設備主要由：升壓系統（高壓變壓器）、測量系統、A/D轉換器、放電系統、電極、油箱、電極定位架、計算機數據處理系統、軟件等組成
電氣擊穿強度設備、耐電壓試驗儀 主要特點
電氣擊穿強度設備、耐電壓試驗儀 技術指標
1,電阻測量范圍： 0.01×104Ω ～1×1018Ω。
2,電流測量范圍為： 2×10-4A～1×10-16A
3,顯 示 方 式：數字液晶顯示
4,內置測試電壓： 10V ,50V,100V,250,500,1000V
5,基本準確度：1% (*注)
6,使用環境： 溫度：0℃～40℃,相對濕度<80%
7,機內測試電壓： 10V/50V/100/250/500/1000V 任意切換
8,供電形式： AC 220V,50HZ,功耗約5W
9,儀器尺寸： 285ｍｍ× 245ｍｍ× 120 mm
10,質量： 約5KG
典型應用
1,測量絕緣材料電阻(率)
2,測量防靜電材料的電阻及電阻率
3,測量計算機房用活動地板的系統電阻值
4,測量防靜電鞋,導電鞋的電阻值
5,光電二極管暗電流測量
6,物理,光學和材料研究
標準配置：
1,測試儀器：1臺
2,電源線：1條
3,測量線：3根（屏蔽線,測試接線,接地線）
4,使用說明書：1份
注意事項
儀器使用前請仔細閱讀以下內容，否則將造成儀器損壞或電擊情況。
1.檢查儀器后面板電壓量程是否置于10V檔，電流電阻量程是否置于104檔。
2.接通電源調零，（注意此時主機不得與屏蔽箱線路連接）在“Rx”兩端開路的情況下，調零使電流表的顯示為0000。然后關機。
3.將待測試樣平鋪在不保護電極正中央，然后用保護電極壓住樣品，再插入被保護電極（不保護電極、保護電極、被保護電極應同軸且確認電極之間無短路）。
4.測體積電阻時測試按鈕撥到Rv邊，測表面電阻時測試按鈕撥到Rs邊，
5.接好測試線，將測試線將主機與屏蔽箱連接好。量程置于104檔，打開主機后面板電源開關按鈕。從儀器后面板調電壓按鈕到所要求的測量電壓。(比如：GBT 1692-2008 硫化橡膠 絕緣電阻率的測定 標準中注明要求在500V電壓進行測定，那么電壓就要升到500V)
6.電流電阻量程按鈕從低檔位逐漸撥高檔，每撥一次停留1-2秒觀察顯示數字，當被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置。測量儀器有顯示值時應停下，在1min的電化時間后測量電阻，當前的數字乘以檔次即是被測電阻。
7.測試完畢先將量程撥至（104）檔，然后將測量電壓撥至10V檔，后將測試按鈕撥到中央位置后關閉電源。然后進行下一次測試。
8.應在“Rx”兩端開路時調零，一般一次調零后在測試過程中不需再調零。
9.禁止將“RX”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊。
10.不得在測試過程中不要隨意改動測量電壓。
11.測量時從低次檔逐漸撥往高次檔。
12.接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分。
13.不得測試過程中不能觸摸微電流測試端。
14.在測量高阻時，應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽。
15.嚴禁在試測過程隨意改變電壓量程及在通電過程中打開主機。
16.嚴禁電流電阻量程未在104檔及電壓在10V檔，更換試樣。
使用說明
（一）應滿足下例要求：
1、測試電壓范圍應包括：100V~500V
2、測量范圍應包括：1×106Ω~1×1017Ω
3、阻值大于1012Ω時，測量誤差應小于±20%，阻值不大于1012Ω時，測量誤差應小于±10%。
4、輸入接線的絕緣電阻應大于儀器輸入電阻的100倍。
5、測試時試樣及測量導線應有良好。
6、儀器應定期進行校驗。
（二）準備工作：
1、取被測液體（如：增塑劑）試樣50ml。
2、試樣應在溫度23±2℃，相對濕度65±5%的條件下處理2小時以上。
（三）測試步驟：
1、測試溫度23±2℃，相對濕度65±5%，無外界電磁場干擾環境中進行。
2、測試時對試樣所加電壓為100V~500V的直流電壓，選擇電壓檔次。
3、將試樣倒入高壓電極內，使液面剛好和環電極下緣全部接觸為止。
4、將充分放電后的試樣和電極，按固體（液體）體積及表面電阻率測試儀要求接線。
外電極（高壓電極）接高固體（液體）體積及表面電阻率測試儀的高壓輸出端。
內電極（測量電極）接固體（液體）體積及表面電阻率測試儀的測量端。
中電極（環電極）接固體（液體）體積及表面電阻率測試儀的接地端。
5、儀器預熱30分鐘，穩定后調整儀器（調零），加上試驗1分鐘，讀取電阻指示值，然后放電1分鐘，再測試一次，以二次的算術平均值作為試驗樣品電阻指示值。
（四）計算方法：
按式（1）計算體積電阻系數（pv）,計算結果取二位有效數字。
（五）注意事項：
1、測定電極必須放置在高絕緣的墊板上。
2、測定電極在測試前后，均應做好清洗工作，特別是三只電極的支撐件不得受到試樣的污染
試樣的狀態
a) 試樣的厚度和均勻性，是否存在機械應力；
b) 試樣預處理，特別是干燥和浸漬過程；
c) 是否存在孔隙、水分或其他雜質。
主要應用范圍
材料高阻測試測量如防靜電產品（防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機房防靜電活動地板等）電阻值的檢測；
材料體電阻(率)和表面電阻(率)測量；
電化學和材料測試,以及物理,光學和材料研究;
微弱電流測量如光電效應和器件暗電流測量。
軟件使用說明：
1、試驗單位：對材料進行試驗檢測的單位名稱；
2、送試單位：送材料檢測的單位名稱；
3、試驗方式：選擇進行“交流試驗”或“直流試驗”；
4、試驗方法：可進行“擊穿”，“耐壓”，“梯度耐壓”試驗；
5、試驗人員：輸入檢測人員姓名；
6、試驗溫度：輸入試驗溫度；
7、試驗濕度：輸入試驗濕度；
8、設備型號：顯示機器型號，此處不可變；
9、執行標準：選擇所使用的標準；
10、試驗介質：選擇試驗介質，或可以自己編輯寫入；
11、電極形狀：輸入電極形狀；
12、電極尺寸：輸入電極尺寸；
13、使用量程：選擇使用量程，分為10KV、20kV、30kv、50kv、100kv；
14、峰降電壓：用于判斷材料是否擊穿，必須輸入項；
15、初始電壓：用于耐壓和梯度耐壓試驗，在試驗開始時將電壓升到的位置；
16、升壓速度：選擇升壓的速度，控制在試驗過程中升壓的快慢；
17、梯度電壓：用于梯度耐壓試驗，設置每次升壓的梯度值；
18、梯度時間：用于梯度耐壓試驗，設置在相應梯度的耐壓時間；
19、終止電壓：設置在試驗過程中電壓的上限值；
20、試樣制備：設置試樣的制備信息；
21、材料名稱：設置試驗材料的名稱；
22、試驗時間：選擇試驗時期，或寫入試驗日期和時間；
23、報告編號：設置報告編號信息；
24、試樣編號：設置試樣編號信息，試驗樣品的規格編碼及編號；
25、試樣形狀：設置試樣形狀；
26、試樣尺寸：輸入試樣的尺寸；
27、試樣厚度：輸入試樣厚度，用于計算試驗強度，必須輸入；
28、應 用：確認此界面所做設置；
29、退 出：返回主界面，設置無效；
工作原理
根據歐姆定律，被測電阻R等于施加電壓V除以通過的電流I。即
V
R= -----
I
傳統的儀器的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過被測物體的電流I以標定電阻的刻度來讀出電阻值。從上式可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無窮大時，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計的精度是很難提高的。
BEST-121體積、表面電阻率測定儀是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內部的大規模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結果經過A/D轉換后以數字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以, 即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發生變化對其結果影響不大，其測量精度很高。從理論上講其誤差可以做到零。而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。
電極和試樣
金屬電極應始終保持光滑、清潔和無缺陷。
注1：當對薄試樣進行試驗時，電極的維護格外重要為了在擊穿時盡量減小電極損傷，優先采用不銹鋼電極．
接到電極上的導線既不應使得電極傾斟或其他移動或使得試樣上壓力變化，也不應使得試樣周圍的電場分布受到顯著影響，
注2：試驗非常薄的薄膜（例如，＜5μm厚>時，這些材料的產品標準應規定所用的電極、操作的具體程序和試樣的制備方法。
1 垂直于非疊層材料表面和垂直于疊層材料層向的試驗
1. 1 植材和片狀材料（包括紙植、紙、織物和薄膜）
1. 1. 1 不等直徑電極
電極極由兩個金屬圓柱體組成，其邊緣倒圓成半徑為（3.0土0.2) mm的圓弧。其中一個電極的直徑為（25士1) mm，高約25 mm，另一個電極直徑為（75士。mm，高約 15 mm。 兩個電極同鈾放置，誤差在 2mm內，）所示。
1. 1. 2 等直徑電極
如果使用一電極架便上下電極準確對中放置，誤差在1. 0 mm內，則下電極直徑可減小到（25士 。 mm，兩電極直徑差不大于0. 2 mm. 其所測結果與5. 1. 1. 1不等直徑電極測得的結果不一定相同。
1. 1. 3 厚樣品的試驗
當有規定時，厚度超過 3mm 的板材和片材應單面機加工至（3. 0 士 0. 2) mm. 然后，試驗時將高壓電極置于未加工的面上。
注：為了避兔網絡或因受現有設備限制，必要時可以根據需要，通過機加工把試樣制備成更小的厚度。
1. 2 帶、薄膜和窄條
兩個電極為兩根金屬棒，其直徑為（6. 0±0. 1) mm. 垂直安裝在電極架內，使一個電極在另一個電 撞上面，試樣夾在棒的兩個端面之間。
上下電極要同心軸，誤差在0.1 mm內。 兩電面應與其軸向相垂直，端面的邊緣倒成半徑為(1. 0土0.2) mm的圓弧。 上電極壓力為（50±2) g且應能在電極架內的沿垂直方向自由移動。
圖 2 示出了一種合適的裝置。 如果需要使試樣在拉伸狀態下進行試驗，則應將試樣夾在架子中，使試樣披在如圖2所示的規定的位置上。 為達到所需的拉伸，方便的辦法是將試樣的一端纏在可旋轉的圓捧上。
a)裝置的總裝配圖 b)上電極提起的裝置剖面圖
A---易于裝置人套管D的上電極；
B---下電極；
C---試樣；
D---黃銅套管，內直徑正好可插入6mm的棒；
E---寬25mm的黃銅帶用于連接所有的下電極；
F---搭蓋在試樣邊緣的薄膜片；
G---絕緣材料塊、例如層壓紙板；
H---定們孔；
J---有內螺紋的黃銅套管。
圖2 垂直于帶材表面試驗的電極裝置
為了防止窄條邊緣發生閃絡，可用薄膜或其他薄的絕緣材料條搭蓋在窄條邊緣并夾住試樣。 此外， 電極周圍可以采用防弧密封固，此時電植和密封圈之間留有（1～2) mm的環狀間隙。 下電極與試樣之間的間隙（在上電極與試樣接觸之前>應小于0.1 mm。
注：對薄膜的試驗，見IEC60674-2,1998,
1. 3 軟管和軟套管
按GB/T7113. 2-2005進行試驗。
1. 4 硬管<內徑100mm及以下的）
外電極是（25士1) mm寬的金屬箱帶，內電極是與內壁緊配合的導體，例如圓棒、管、金屬箔或充填直徑（0. 75～2. 0) mm的金屬球，便與管材的內表面良好接觸， 不管怎樣，內電極的每端應至少伸出 外電極25 mm。
注：當沒有有害影響時，可用硅油、硅脂或凡士林將箔貼到試樣的內外表面。
1. 5 硬管（內徑大于100 mm)
外電極是（75土1)mm寬的金屬錨帶，內電極是直在（25±1)mm的圓形金屬箔，金屬箔應相當柔軟以適應圓筒的曲率，該裝置如圖3所示。
1. 6 澆注及模塑材料
1. 6. 1 澆注材料
按IEC 60455-2: 1998制樣和試驗。
1. 6. 2 模塑材料
應用一對球電極，每個球的直徑為（20.0士0.1) mm，在排列電極時，使它們共有的軸線與試樣平面垂直。
1. 6. 2. 1 熱固性材料
應用（1. 0土0.1) mm厚的試樣，這些試樣可以按ISO 295: 1991壓塑成型或按ISO 10724: 1994注塑成型，其表面尺寸應足以防止閃絡（見5. 3. 2）。
注：如果不能應用（1. 0土0. 1) mm厚的試樣，則可用（2. 0土O. 2) mm厚的試樣。
1. 6. 2. 2熱塑性材料
應用按ISO 294-1: 1996和ISO294-3: 1996中同型注塑成型試樣，尺寸為60 mm×60 mm×1 mm. 如果該尺寸不足以防止閃絡（見5. 3. 2）或按相關材科標準規定要求用壓塑成型試樣，此時用按 ISO 293: 1986壓塑成型的平板試樣，其直徑至少為100 mm，厚（1.0±0.1) mm。
注塑或壓塑的條件見相關材料標準。如果沒有可適用的材料標準，則這些條件必須經供需雙方協商。
1. 7 硬質成型件
對不能將其置于平面電極間的成型絕緣件，應采用對置的等直徑球電極。通常用作這類試驗的電極直徑為12. 5 mm或20 mm。
1. 8清漆
按GB/T 1981. 2-2003進行試驗。
1.9 充填膠
電極是兩個金屬球，每個球的直徑為（12. 5 ～ 13）mm. 水平同軸放置，除另有規定外，彼此相隔(1. 0土0.1) mm，并都嵌入充填膠內 。 應注意避免出現空隙，特別避免兩電極間的空隙。 由于用不同的 電極距離得到的結果不能直接相比，因此必須在材科規范的試驗報告中注明間隙距離．
2 平待于非疊層材料表面和平行于疊層材料層向的試驗
如果不必區分由試樣擊穿引起的破壞和貫穿表面引起的破壞，則可使用5. 2.1或5. 2. 2 的電極，但 5. 2. 1的電極應被優先采用。
當要求防止表面破壞時．應采用5. 2. 3的電般 。
2. 1 平行飯電極
2. 1. 1 板材和片材
試驗板材和片材時，試樣厚度為被試材料厚度，試樣表面為長方形，長(100士2) mm，寬（25. 0士 。.2) mm，試樣兩側面應切成垂直于材料表面的兩個平行平面。 試樣夾在金屬平行板之間，兩金屬板相距25mm，厚度不小于10 mm，電壓施加在金屬板上。對于薄材料可以用2個或3個試樣恰當地放置 <即：使它們的表面形成合適的角度>以支撐上電極。電極應有足夠大的尺寸，以覆蓋試樣邊緣至少超過試樣各邊15 mm，要注意保證試樣上下兩面的整個面積均與電極良好的接觸。電極的邊緣應適當倒圓（半徑為（3-5）mm），以避免電極的邊與邊之間的閃絡。
注，如果現有設備不能使試樣擊穿，則可以將試樣寬度減少至05. 0±0. 2) mm或 (10.0土O. 2) mm. 試樣寬度的這種減少，必須在報告中予以特別說明。
這種電極僅適用于厚度至少為1. 5 mm的硬質材料的試驗。
2. 1. 2硬管
試驗硬管時，試樣是一個完整的環或圓弧長度為100 mm的一段環，其軸向長度為（25士0. 2) mm。試樣兩端應加工成垂直于管鈾向的兩個平行的平面。將試樣放在兩平行板電極之間按5. 2. 1. I所述的板材和片材的試驗方法進行試驗，必要時可用（2～3）個試樣來支撐上電極。電極應有足夠大的尺寸以使電極覆蓋試樣并至少超過試樣各邊15 mm，要注意保證試樣上下兩面的整個面積均與電極良好接觸。
2. 2 錐銷電極
在試樣上垂直試樣表面鉆兩個相互平行的孔，兩孔中心距離為（25土1) mm. 兩孔的直徑這樣來確定：用錐度約2%的錢刀擴孔后每個孔的較大的一端的直徑不小于4.5 mm且不大5. 5 mm.。
鉆好的兩孔*貫穿試樣，但如果試樣是大管子，則孔僅貫穿一個管壁，并在孔的整個長度上用鉸刀擴孔。
在鉆孔和擴孔時，孔周圍的材料不應有任何形式的損壞，如劈裂、破碎或碳化。
用作電極的錐形銷的錐度為（2.0土0. 2）%，并將錐形銷壓人<但不要錘人>兩孔，以使它們能與試樣緊密配合，并突出試樣每一面至少2 mm）
這類電極僅適用于試驗厚度至少為1. 5 mm的硬質材料。
2. 3 平行圓柱形電極
對厚度大于15mm的具有高電氣強度的試樣進行試驗時，將試樣切成100mm×50 mm，并如圖8 所示鉆兩個孔，每個孔的直徑比圓柱形電極的直徑大，但差值不大于0.I mm.圓柱形電極直徑為（6.0士0.1）mm，并有半球形端部，每個孔的底部是半球形以便與電配合，使得電部和孔的底部之間間隙在任何點都不超過0.05 mm。如果在材料規范中沒有另外規定，則兩孔沿其長度的側面相距應是(10士1)mm，每孔應延伸到離相對的表面（2.25±0. 25) mm以內。兩種任選形式的通風電極如回8所示．當使用帶小槽的電極時，這些小槽位置應與電極間的間距正好相反。
3 試樣
除了上述各條中己組述過的有關試樣的情況外，通常還要注意下面兒點。
3. 1 制各固體材料試樣時，應注意與電極接觸的試樣兩表面要平行，而且應盡可能平整光滑。
3.2 對于垂直于材料表面的試驗，要求試樣有足夠大的面權以防止試驗過程中發生閃絡。
3.3 對于垂直于材料表面的試驗，不同厚度的試樣其結果不能直接相比。
4 兩電極間距離
用來計算電氣強度的兩電植間距離值應為下列之一（按被試材料的規定）
a) 標稱厚度或兩電極間距離（除非另有規定，一般均采用此值）；
b) 對于平行于表面的試驗，兩電極間的距離；
c) 在每個試樣上擊穿點附近直接測悍的厚度或兩電極間的距離。
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