一、產(chǎn)品概述

GB/T5019.2云母介電強(qiáng)度擊穿電壓試驗(yàn)機(jī)BDJC?50KV，是面向云母基絕緣材料開(kāi)發(fā)的工頻電壓擊穿與耐壓檢測(cè)設(shè)備，適配GB/T5019.2?2009《以云母為基的絕緣材料 第2部分：試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展云母制品電氣強(qiáng)度測(cè)試工作。云母類(lèi)絕緣材料包含天然云母片、合成云母、云母紙、云母帶、云母板、云母箔、換向器云母隔板等制品，廣泛應(yīng)用高壓電機(jī)、牽引設(shè)備、風(fēng)電裝備、變壓器、軌道交通電器等領(lǐng)域，介電強(qiáng)度（擊穿強(qiáng)度）是評(píng)價(jià)云母絕緣材料電氣安全性能的關(guān)鍵指標(biāo)，擊穿電壓數(shù)值直接反映云母制品耐受高壓電場(chǎng)的實(shí)際能力，是新材料配方研發(fā)、來(lái)料入廠(chǎng)檢驗(yàn)、成品型式檢測(cè)、第三方實(shí)驗(yàn)室委托檢測(cè)的必測(cè)項(xiàng)目。

云母材料內(nèi)部容易存在微小氣孔、分層、樹(shù)脂粘結(jié)劑分布不均、雜質(zhì)顆粒等微觀(guān)缺陷，這些缺陷會(huì)造成局部電場(chǎng)集中，降低材料實(shí)際擊穿電壓，僅僅依靠外觀(guān)檢查無(wú)法識(shí)別內(nèi)部隱患，必須依靠高壓擊穿試驗(yàn)完成性能評(píng)價(jià)。通過(guò)儀器測(cè)定云母試樣擊穿電壓，結(jié)合試樣厚度計(jì)算得到介電強(qiáng)度（kV/mm），可以對(duì)比不同配方、不同壓制工藝、不同熱處理?xiàng)l件下云母制品電氣性能差異，指導(dǎo)原材料篩選、工藝參數(shù)調(diào)整，規(guī)避裝備運(yùn)行過(guò)程中絕緣擊穿失效風(fēng)險(xiǎn)。

GB/T5019.2云母介電強(qiáng)度擊穿電壓試驗(yàn)機(jī)除滿(mǎn)足GB/T5019.2?2009云母材料測(cè)試之外，還兼容多項(xiàng)絕緣材料通用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，包含GB1408?2016固體絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法、GB/T1695?2005硫化橡膠工頻電壓擊穿強(qiáng)度和耐電壓的測(cè)定方法、GB/T3333電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法、HG/T3330絕緣漆漆膜擊穿強(qiáng)度測(cè)定法、GB12656電容器紙工頻擊穿電壓測(cè)定法，同時(shí)可參考ASTM D149美標(biāo)電壓擊穿試驗(yàn)方法開(kāi)展對(duì)應(yīng)試驗(yàn)工作。儀器既可以完成各類(lèi)固體絕緣試樣檢測(cè)，配備油浴裝置之后，也能夠開(kāi)展絕緣油這類(lèi)液態(tài)介質(zhì)擊穿電壓試驗(yàn)，一臺(tái)設(shè)備可以覆蓋實(shí)驗(yàn)室多種絕緣介質(zhì)擊穿耐壓檢測(cè)需求。

設(shè)備整機(jī)采用PLC單元做整機(jī)邏輯采集與控制，配置無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙遠(yuǎn)距離操控模塊，改變傳統(tǒng)高壓測(cè)試數(shù)據(jù)線(xiàn)直連的模式，實(shí)現(xiàn)人機(jī)分離遠(yuǎn)距離操作，降低高壓試驗(yàn)過(guò)程操作人員面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)。儀器內(nèi)部集成雙向電壓電流干擾抑制電路，緩解試樣擊穿瞬間產(chǎn)生的大電流脈沖干擾，減少干擾造成系統(tǒng)失控、通訊端口損壞的情況。配套的測(cè)試軟件內(nèi)置設(shè)備自檢模塊與預(yù)警提示，同時(shí)采用電壓、電流雙向判斷邏輯識(shí)別擊穿事件，區(qū)別于僅依靠單一電壓信號(hào)做擊穿判定的設(shè)備，對(duì)于云母這類(lèi)容易發(fā)生沿面閃絡(luò)、局部放電的層狀絕緣材料，可以提升擊穿事件識(shí)別可靠性。硬件電路配備熔斷保護(hù)器以及漏電保護(hù)器，發(fā)生過(guò)流、過(guò)載故障時(shí)可以快速實(shí)現(xiàn)保護(hù)，降低高壓?jiǎn)卧c控制電路受損概率。

儀器支持交流、直流兩類(lèi)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑峁﹦蛩偕龎?、梯度升壓、耐壓試?yàn)三種試驗(yàn)流程，針對(duì)云母材料測(cè)試場(chǎng)景，既可以采用勻速升壓模式快速獲取擊穿電壓，也可以使用梯度升壓模擬設(shè)備階梯式加壓工況，耐壓模式用于評(píng)價(jià)云母制品長(zhǎng)時(shí)間耐受指定電壓的能力。軟件系統(tǒng)具備試驗(yàn)結(jié)果篩選功能，能夠?qū)Ξ惓Ｔ囼?yàn)數(shù)據(jù)做選擇性剔除保存，試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持大容量存儲(chǔ)，配套標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議接口，可對(duì)接上位機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳，滿(mǎn)足數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)采集歸檔的使用需求。

云母制品測(cè)試分為空氣中試驗(yàn)與絕緣油中試驗(yàn)兩種工況，當(dāng)云母試樣厚度較大，或者試樣容易出現(xiàn)沿面閃絡(luò)現(xiàn)象的時(shí)候，按照標(biāo)準(zhǔn)要求，需要把試樣浸入絕緣油內(nèi)部開(kāi)展擊穿測(cè)試，抑制試樣表面發(fā)生閃絡(luò)放電，保證發(fā)生試樣本體貫穿擊穿，而不是表面爬電。BDJC?50KV標(biāo)配拆裝便捷的油浴裝置，可直接完成云母試樣油中擊穿試驗(yàn)，無(wú)需額外改造設(shè)備結(jié)構(gòu)。設(shè)備配備多種規(guī)格試驗(yàn)電極，包含球形電極、球?板電極、25mm?75mm圓形平板電極、線(xiàn)材電極、微型電極等，可按照GB/T5019.2?2009標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇適配云母試樣尺寸的電極開(kāi)展檢測(cè)試驗(yàn)。

二、測(cè)試工作原理

介電強(qiáng)度（電氣強(qiáng)度）定義為試樣擊穿電壓除以試樣厚度，單位為kV/mm，擊穿電壓是指在規(guī)定試驗(yàn)條件下，試樣發(fā)生絕緣擊穿瞬間施加到試樣兩端的電壓數(shù)值。當(dāng)云母試樣兩端施加持續(xù)升高工頻交流（或者直流）電壓，電場(chǎng)強(qiáng)度不斷提升，當(dāng)電場(chǎng)超過(guò)云母材料耐受極限，試樣會(huì)出現(xiàn)穿孔、碳化、電弧導(dǎo)通，絕緣能力喪失，該現(xiàn)象即為電擊穿。

BDJC?50KV云母介電強(qiáng)度擊穿電壓試驗(yàn)機(jī)工作流程：由PLC控制系統(tǒng)輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)無(wú)觸點(diǎn)升壓調(diào)壓?jiǎn)卧?，高壓變壓器輸出高壓，施加到上下測(cè)試電極之間的云母試樣；升壓速度可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)定，電壓持續(xù)上升，系統(tǒng)同步采集回路電壓、漏電流實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。當(dāng)試樣發(fā)生擊穿瞬間，回路漏電流快速增大，電壓出現(xiàn)突降，系統(tǒng)通過(guò)電壓、電流雙重條件判定擊穿事件，立刻切斷升壓輸出，執(zhí)行自動(dòng)放電操作，記錄擊穿時(shí)刻的電壓、電流數(shù)據(jù)。操作人員輸入試樣厚度，軟件自動(dòng)完成介電強(qiáng)度計(jì)算。

升壓?jiǎn)卧饤墏鹘y(tǒng)機(jī)械調(diào)壓結(jié)構(gòu)，采用無(wú)觸點(diǎn)元件完成勻速升壓，機(jī)械調(diào)壓機(jī)構(gòu)存在碳刷磨損、升壓速率不均勻的問(wèn)題，無(wú)觸點(diǎn)調(diào)壓可以保障升壓速率穩(wěn)定可控，對(duì)于云母層狀材料，升壓速率對(duì)擊穿電壓測(cè)試結(jié)果會(huì)帶來(lái)明顯影響，標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中對(duì)升壓速率有明確規(guī)定，穩(wěn)定可控升壓有利于保障測(cè)試重復(fù)性。

無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙控制模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離下發(fā)操作指令，藍(lán)牙接收距離可達(dá)1000米，試驗(yàn)人員可以遠(yuǎn)離高壓試驗(yàn)區(qū)完成啟動(dòng)、停止、參數(shù)修改等全部操作，規(guī)避近距離操作高壓設(shè)備帶來(lái)的安全隱患。傳統(tǒng)有線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn)連接模式，高壓擊穿產(chǎn)生的電弧、感應(yīng)電壓會(huì)沿著通訊線(xiàn)纜傳導(dǎo)到操作端，帶來(lái)安全隱患，無(wú)線(xiàn)隔離傳輸方式消除這方面風(fēng)險(xiǎn)。

雙向電壓電流干擾抑制技術(shù)，針對(duì)云母試樣擊穿瞬間會(huì)產(chǎn)生幅值很高的脈沖干擾，這類(lèi)干擾會(huì)竄入采集與通訊回路，容易造成設(shè)備誤動(dòng)作，干擾抑制電路可以過(guò)濾脈沖噪聲，保障采集數(shù)據(jù)真實(shí)，避免系統(tǒng)誤判擊穿狀態(tài)。設(shè)備內(nèi)置多重安全邏輯，試驗(yàn)結(jié)束之后自動(dòng)完成高壓放電，釋放回路殘余電荷，防止操作人員更換試樣的時(shí)候遭遇殘余高壓觸電。

擊穿判定邏輯包含電壓突變判斷以及漏電流閾值判斷兩種模式，云母材料測(cè)試過(guò)程，部分試樣不會(huì)直接發(fā)生貫穿擊穿，會(huì)先出現(xiàn)局部放電、沿面閃絡(luò)現(xiàn)象，如果只依靠電壓變化判斷，容易出現(xiàn)識(shí)別偏差；同時(shí)監(jiān)測(cè)回路漏電流，當(dāng)漏電流超過(guò)設(shè)定閾值，系統(tǒng)同樣判定擊穿，提升云母這類(lèi)層狀、易閃絡(luò)材料測(cè)試的準(zhǔn)確性。

云母材料測(cè)試分為空氣介質(zhì)試驗(yàn)和絕緣油介質(zhì)試驗(yàn)?？諝庵袦y(cè)試操作簡(jiǎn)便，適合薄型云母紙、云母箔試樣；厚度偏大的云母板、云母隔板試樣，在空氣中加壓時(shí)，電極周邊容易出現(xiàn)沿面閃絡(luò)，還沒(méi)有達(dá)到材料本體擊穿電壓，就已經(jīng)發(fā)生表面電弧放電，得到的擊穿電壓數(shù)值偏低，不能代表材料真實(shí)本體介電強(qiáng)度，這類(lèi)試樣需要放置到絕緣油浴裝置內(nèi)部，浸沒(méi)在絕緣油中開(kāi)展試驗(yàn)，抑制表面閃絡(luò)現(xiàn)象，獲取試樣本體擊穿的試驗(yàn)結(jié)果。

三、儀器完整性能參數(shù)

輸出電壓50KV 變壓器容量3KVa 升壓器容量2kva 工作電壓220v±10 的單相交流電壓和50Hz±1 的頻率 控制方式西門(mén)子PLC 試驗(yàn)方式:交流/直流試驗(yàn):1、勻速升壓 2、梯度升壓3、耐壓試驗(yàn) 試驗(yàn)介質(zhì)空氣/絕緣油，標(biāo)配方便拆裝的油浴裝置 升壓裝置采用的無(wú)觸點(diǎn)原件勻速升壓，淘汰前款機(jī)械調(diào)壓 升壓速度0.1kv?5.0kv/s，自用設(shè)定 耐壓時(shí)間軟件設(shè)定>10H 試驗(yàn)精度 ≤1% 漏電流選擇0?150mA 控制方式232/485/網(wǎng)口 控制方式無(wú)線(xiàn)/有線(xiàn)可選 擊穿判斷方式電壓/電流 放電方式自動(dòng)放電 變壓器變比1:500 采集方式變壓器0?100v輸出 耐壓環(huán)境固體；液體，可定做高溫環(huán)境高溫油 擊穿判斷方式高電壓判斷、漏電流判斷 放電方式實(shí)驗(yàn)結(jié)束自動(dòng)放電

軟件運(yùn)行平臺(tái)：WINDOWS窗口操作平臺(tái)，界面直觀(guān)，便于操作；具備試驗(yàn)過(guò)程動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)顯示功能；試驗(yàn)結(jié)果支持導(dǎo)入EXCEL表格；支持試驗(yàn)報(bào)告自定義命名與打印輸出；可靈活切換直流試驗(yàn)、交流試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑恢С謸舸╇妷?、耐壓試?yàn)、梯度試驗(yàn)多種試驗(yàn)方法；針對(duì)不同試樣可以靈活配置各項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)；支持人員賬號(hào)密碼權(quán)限管理；內(nèi)置多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可選；連續(xù)試驗(yàn)?zāi)Ｊ綗o(wú)需退出軟件即可開(kāi)展下一組試樣測(cè)試。

通訊配套：軟件支持無(wú)線(xiàn)云端協(xié)議上傳，可支持第三方編輯，滿(mǎn)足項(xiàng)目數(shù)據(jù)采集、顯示需求；對(duì)外提供上位機(jī)標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，包含OPC DC/UA、Webservice、Webapl；硬件通訊接口支持TCP/IP，電子協(xié)議101、104規(guī)約；物理接口兼容COM，TCP，UDP，GPRS，編程口、USB多種鏈路；系統(tǒng)配置中間數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)大容量?jī)?chǔ)存。

安全保護(hù)配置：跳閘后電壓自動(dòng)回零；超壓保護(hù)；試驗(yàn)過(guò)流保護(hù)；試驗(yàn)短路保護(hù)；安全試驗(yàn)門(mén)保護(hù)；軟件誤操作保護(hù)；零電壓復(fù)位保護(hù)；試驗(yàn)漏電保護(hù)；獨(dú)立接地保護(hù)；試驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù)；設(shè)備故障報(bào)警保護(hù)。

設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置清單：試驗(yàn)主機(jī)一臺(tái)、高壓發(fā)生器一套、試驗(yàn)電極兩套（國(guó)標(biāo)1408.1 25mm2只，75mm1只）、試驗(yàn)油箱一只、實(shí)驗(yàn)軟件一套、放電系統(tǒng)一套、控制系統(tǒng)一套、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一套、電極支架一套、絕緣手套一副、無(wú)線(xiàn)控制模塊一套、升壓調(diào)壓器一只、電壓傳感器一只、電流傳感器一只。

四、儀器性能特點(diǎn)

1、適配GB/T5019.2?2009云母基絕緣材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，兼顧多項(xiàng)絕緣材料國(guó)內(nèi)外測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)云母紙、云母板、云母帶、合成云母片等層狀絕緣材料做功能適配，支持空氣介質(zhì)、絕緣油介質(zhì)兩種試驗(yàn)環(huán)境，油浴裝置拆裝便捷，切換試驗(yàn)工況操作簡(jiǎn)單，滿(mǎn)足云母制品不同測(cè)試條件要求。

2、搭載無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙遠(yuǎn)距離控制系統(tǒng)，藍(lán)牙信號(hào)接收距離可達(dá)1000米，實(shí)現(xiàn)人機(jī)分離操作。操作人員可以在遠(yuǎn)離高壓試驗(yàn)區(qū)位置完成設(shè)備啟動(dòng)、停止、參數(shù)設(shè)置，降低高壓試驗(yàn)環(huán)境下的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)設(shè)備保留有線(xiàn)控制模式，用戶(hù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用條件自由選擇控制方式。

3、采用西門(mén)子PLC單元作為采集控制核心，采集過(guò)程運(yùn)行穩(wěn)定，搭配雙向電壓電流干擾抑制電路，云母試樣擊穿瞬間產(chǎn)生的電弧脈沖干擾得到抑制，減少干擾造成通訊異常、系統(tǒng)誤動(dòng)作，電壓、電流雙通道同步采集，雙重邏輯識(shí)別擊穿事件，改善層狀云母材料容易出現(xiàn)沿面閃絡(luò)帶來(lái)的判定偏差。

4、無(wú)觸點(diǎn)升壓調(diào)壓?jiǎn)卧饤墏鹘y(tǒng)機(jī)械碳刷調(diào)壓結(jié)構(gòu)，升壓速率在0.1kv?5.0kv/s區(qū)間內(nèi)可自由設(shè)置，升壓過(guò)程電壓輸出平穩(wěn)。云母材料擊穿電壓測(cè)試結(jié)果和升壓速率相關(guān)性較強(qiáng)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置升壓速率，能夠保障同批次試樣測(cè)試數(shù)據(jù)重復(fù)性。

5、完備多層次安全防護(hù)體系，集成超壓、過(guò)流、短路、漏電、安全門(mén)聯(lián)鎖、零電壓復(fù)位、試驗(yàn)結(jié)束自動(dòng)放電等多項(xiàng)保護(hù)機(jī)制，同時(shí)硬件配備熔斷保護(hù)器、漏電保護(hù)器，軟件層面設(shè)置誤操作預(yù)警，硬件軟件雙重防護(hù)，提升高壓試驗(yàn)作業(yè)安全性。

6、功能的Windows操作軟件，試驗(yàn)過(guò)程動(dòng)態(tài)繪制電壓?時(shí)間、電流?時(shí)間曲線(xiàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)大容量存儲(chǔ)，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出Excel，自定義打印試驗(yàn)報(bào)告；設(shè)置多組操作員賬號(hào)密碼權(quán)限管理，區(qū)分不同操作人員操作權(quán)限；內(nèi)置各類(lèi)絕緣材料對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)模板，操作人員可以直接調(diào)用模板，減少手動(dòng)輸入?yún)?shù)工作量。軟件具備自檢、故障報(bào)警提示，支持遠(yuǎn)程維護(hù)報(bào)警，便于后期技術(shù)人員排查設(shè)備故障。

7、豐富電極配件配置，標(biāo)配25mm、75mm標(biāo)準(zhǔn)平板電極，同時(shí)兼容球形電極、球?板電極、微型電極、線(xiàn)材電極等多種類(lèi)型，滿(mǎn)足不同形態(tài)云母試樣（薄片、板材、異形試樣）的裝夾測(cè)試需求。

8、對(duì)外數(shù)據(jù)對(duì)接能力，具備USB、網(wǎng)口、232/485多種硬件接口，支持OPC、TCP/IP等多種通訊協(xié)議，試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持云端上傳，適配數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)MES系統(tǒng)、第三方檢測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集對(duì)接，試驗(yàn)數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)，不易丟失，便于后期數(shù)據(jù)追溯、比對(duì)分析。

9、一機(jī)多試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，支持勻速升壓擊穿試?yàn)、梯度升壓試驗(yàn)、長(zhǎng)時(shí)間耐壓試驗(yàn)。針對(duì)云母絕緣制品，耐壓模式可以模擬實(shí)際工況，考核云母材料在固定高壓長(zhǎng)時(shí)間作用下耐受能力；梯度升壓適合模擬設(shè)備逐級(jí)加壓的運(yùn)行場(chǎng)景，豐富試驗(yàn)評(píng)價(jià)維度。除固體云母制品以外，也可以完成橡膠、塑料、薄膜、絕緣油等各類(lèi)絕緣介質(zhì)擊穿耐壓檢測(cè)，拓展實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用場(chǎng)景。

五、云母試樣制備、狀態(tài)調(diào)節(jié)與試驗(yàn)操作要點(diǎn)

云母制品測(cè)試，試樣制備、狀態(tài)調(diào)節(jié)、裝樣操作、環(huán)境條件，都會(huì)對(duì)擊穿電壓與介電強(qiáng)度結(jié)果帶來(lái)顯著影響，GB/T5019.2?2009標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)試樣處理有著明確要求，規(guī)范試驗(yàn)流程，才能夠得到重復(fù)性良好、真實(shí)可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5.1云母試樣制備

試樣表面應(yīng)當(dāng)平整，試樣表面不能出現(xiàn)裂紋、分層、孔洞、油污、粉塵顆粒。云母紙、云母帶試樣要避免折痕，云母板試樣表面的毛刺需要做處理，試樣上的微小缺陷會(huì)成為電場(chǎng)集中點(diǎn)，造成擊穿電壓偏低。試樣尺寸要大于電極有效尺寸，保證電極落在試樣表面，防止電極邊緣直接暴露空氣，提前觸發(fā)沿面閃絡(luò)。 按照標(biāo)準(zhǔn)要求，每組有效試驗(yàn)不少于5個(gè)平行試樣；如果需要在同一塊試樣不同點(diǎn)位多次測(cè)試，兩次測(cè)試位置之間保留足夠間距，前一次擊穿造成碳化損傷區(qū)域不能納入下一次測(cè)試的電極覆蓋范圍，前期擊穿留下的碳化通道屬于導(dǎo)電通路，會(huì)直接降低下一次測(cè)試擊穿電壓。 試樣厚度需要多點(diǎn)位測(cè)量，在電極覆蓋區(qū)域選取多處位置測(cè)量厚度，取厚度平均值代入軟件計(jì)算介電強(qiáng)度。云母板、復(fù)合云母制品容易存在厚度不均勻，單點(diǎn)厚度測(cè)量會(huì)帶來(lái)計(jì)算偏差。對(duì)于厚度偏大的云母板試樣，優(yōu)先選用絕緣油浴條件開(kāi)展試驗(yàn)，規(guī)避空氣中沿面閃絡(luò)干擾測(cè)試結(jié)果。

5.2試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)

云母制品存在一定吸濕性，材料吸附水汽之后，內(nèi)部電導(dǎo)變大，擊穿電壓數(shù)值會(huì)發(fā)生改變，所以試樣測(cè)試前要做狀態(tài)調(diào)節(jié)處理。參照GB/T5019.2?2009引用的狀態(tài)調(diào)節(jié)條件，一般將云母試樣放置在溫度23℃，相對(duì)濕度50%環(huán)境條件下保持規(guī)定時(shí)長(zhǎng)，使試樣溫濕度達(dá)到平衡。 如果是熱固化類(lèi)云母制品，按照材料產(chǎn)品規(guī)范要求，完成固化熱處理之后再開(kāi)展擊穿試驗(yàn)，固化的云母材料，粘結(jié)劑性能沒(méi)有達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，測(cè)試結(jié)果不能代表成品性能。狀態(tài)調(diào)節(jié)完成的試樣盡快開(kāi)展測(cè)試，避免再次吸收環(huán)境水汽。

5.3設(shè)備開(kāi)機(jī)與測(cè)試前檢查

開(kāi)機(jī)之前確認(rèn)設(shè)備供電滿(mǎn)足220V±10V，50Hz供電條件，設(shè)備做好可靠接地，接地是否到位直接關(guān)系高壓試驗(yàn)安全。檢查安全門(mén)聯(lián)鎖裝置功能正常，安全門(mén)沒(méi)有閉合到位時(shí)設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)升壓。檢查電極表面狀態(tài)，電極表面出現(xiàn)氧化、劃痕、燒蝕凹坑，需要做打磨處理，電極表面缺陷會(huì)造成局部電場(chǎng)畸變，影響云母試樣測(cè)試結(jié)果；電極表面灰塵、油污使用無(wú)水乙醇擦拭，充分晾干之后使用。 油浴模式測(cè)試前，確認(rèn)絕緣油清潔無(wú)雜質(zhì)、無(wú)游離碳顆粒，絕緣油被多次擊穿之后內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生碳微粒，雜質(zhì)顆粒懸浮油液之中，會(huì)降低油本身絕緣性能，干擾云母試樣油中擊穿試驗(yàn)結(jié)果，油液出現(xiàn)發(fā)黑渾濁要及時(shí)更換。 設(shè)備開(kāi)機(jī)，軟件完成自檢，確認(rèn)電壓、電流采集模塊通訊正常，無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙模塊連接狀態(tài)良好；根據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，選擇交流或者直流模式，設(shè)置升壓速率，設(shè)置漏電流擊穿判定閾值；云母材料測(cè)試升壓速率需要嚴(yán)格執(zhí)行GB/T5019.2?2009相關(guān)規(guī)定，不可以隨意設(shè)置過(guò)高升壓速率，升壓速度過(guò)快，測(cè)試得到擊穿電壓會(huì)偏高。

5.4試樣裝夾與試驗(yàn)流程

空氣中測(cè)試：把經(jīng)過(guò)狀態(tài)調(diào)節(jié)的云母試樣平整放置在下電極表面，合上上電極，電極和試樣表面保持充分貼合，避免試樣和電極中間留存空氣間隙，空氣夾層會(huì)造成局部放電，干擾擊穿結(jié)果。關(guān)好設(shè)備安全防護(hù)門(mén)，操作人員轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域，可選擇無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙遠(yuǎn)程啟動(dòng)試驗(yàn)。設(shè)備按照設(shè)定速率升壓，系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄電壓、電流，當(dāng)試樣發(fā)生擊穿，設(shè)備立刻切斷升壓，自動(dòng)執(zhí)行放電，記錄擊穿電壓數(shù)值。抬起上電極，取出被擊穿試樣。

油浴中測(cè)試：將絕緣油倒入油浴槽，把云母試樣浸沒(méi)在絕緣油液面下方，試樣表面不能留存氣泡，氣泡位置會(huì)發(fā)生局部放電；電極浸入油中，電極之間距離符合試樣厚度，關(guān)好安全門(mén)，遠(yuǎn)程啟動(dòng)試驗(yàn)，完成擊穿后，設(shè)備自動(dòng)放電，等待高壓回路電荷釋放，再打開(kāi)艙門(mén)取出試樣。

每組平行試樣全部完成測(cè)試之后，軟件輸入每一塊試樣厚度，自動(dòng)計(jì)算介電強(qiáng)度，保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)，導(dǎo)出試驗(yàn)報(bào)告。試驗(yàn)結(jié)束，需要確認(rèn)高壓已經(jīng)充分放電，再接觸電極、油浴槽內(nèi)部構(gòu)件。

5.5常見(jiàn)誤差來(lái)源分析

1、沿面閃絡(luò)問(wèn)題：云母板厚試樣，在空氣中加壓，試樣還未本體擊穿，電極邊緣發(fā)生沿面電弧閃絡(luò)，儀器記錄閃絡(luò)時(shí)刻電壓，這個(gè)數(shù)值低于材料真實(shí)擊穿電壓。應(yīng)對(duì)方案：厚度較大云母試樣改為油浴環(huán)境測(cè)試；選用更大直徑電極，增加試樣尺寸。 2、試樣吸潮：云母材料吸水，內(nèi)部電導(dǎo)上升，擊穿電壓下降，所以嚴(yán)格執(zhí)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，濕度敏感樣品盡量在恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展整套試驗(yàn)。 3、升壓速率設(shè)置不當(dāng)：升壓速率過(guò)快，得到擊穿電壓偏高；升壓速率過(guò)慢，長(zhǎng)時(shí)間電壓作用下材料發(fā)生老化，擊穿電壓偏低，必須嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置升壓參數(shù)。 4、電極表面缺陷：電極燒蝕、劃痕、氧化，造成電場(chǎng)畸變，測(cè)試數(shù)據(jù)離散度變大，定期維護(hù)打磨電極。 5、油浴介質(zhì)被污染：絕緣油多次擊穿產(chǎn)生碳顆粒，油絕緣能力下降，油中測(cè)試結(jié)果失真，定期檢查更換絕緣油。 6、試樣厚度測(cè)量偏差：介電強(qiáng)度等于擊穿電壓除以厚度，厚度測(cè)量誤差直接傳遞最終計(jì)算結(jié)果，多點(diǎn)測(cè)量取平均值，降低厚度帶來(lái)計(jì)算偏差。 7、前次擊穿碳化殘留：同一塊試樣多點(diǎn)測(cè)試，上一次擊穿留下碳化導(dǎo)電痕跡，沒(méi)有避開(kāi)該區(qū)域，造成后續(xù)測(cè)試擊穿電壓偏低，不同測(cè)試點(diǎn)位之間預(yù)留足夠間隔。

六、設(shè)備安全防護(hù)說(shuō)明

BDJC?50KV云母介電強(qiáng)度擊穿電壓試驗(yàn)機(jī)屬于高壓試驗(yàn)設(shè)備，50KV高壓輸出具備危險(xiǎn)性，操作人員必須熟悉設(shè)備安全機(jī)制，遵守高壓試驗(yàn)室安全操作規(guī)范。 設(shè)備硬件配置獨(dú)立接地端子，設(shè)備本體必須可靠連接保護(hù)地線(xiàn)，禁止設(shè)備不接地開(kāi)展任何高壓試驗(yàn)。安全試驗(yàn)門(mén)配備門(mén)聯(lián)鎖保護(hù)，防護(hù)艙門(mén)未關(guān)閉鎖止，升壓回路無(wú)法啟動(dòng)，試驗(yàn)過(guò)程中，嚴(yán)禁強(qiáng)行打開(kāi)安全門(mén)。 試驗(yàn)操作優(yōu)先使用無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙遠(yuǎn)距離控制，人員撤離高壓試驗(yàn)區(qū)，再啟動(dòng)升壓。禁止人員停留在設(shè)備艙門(mén)正面位置開(kāi)展高壓試驗(yàn)操作。硬件層面設(shè)置過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)，軟件設(shè)置超壓保護(hù)，一旦出現(xiàn)短路、過(guò)流故障，系統(tǒng)立刻切斷高壓輸出。每次試樣擊穿或者試驗(yàn)結(jié)束，儀器會(huì)自動(dòng)執(zhí)行放電操作，釋放高壓回路儲(chǔ)存的殘余電荷；即便設(shè)備自動(dòng)放電完成，更換試樣前，依然建議使用配套絕緣放電棒再次對(duì)電極做二次放電，規(guī)避放電回路故障帶來(lái)殘余電荷風(fēng)險(xiǎn)。 試驗(yàn)室環(huán)境要配備絕緣手套、絕緣墊等安全防護(hù)器具；試驗(yàn)區(qū)域設(shè)置高壓警示標(biāo)識(shí)，無(wú)關(guān)人員不得靠近試驗(yàn)艙體。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程，不要觸碰主機(jī)、高壓發(fā)生器外殼。不要擅自修改設(shè)備內(nèi)部硬件接線(xiàn)，不要短接安全門(mén)聯(lián)鎖等安全保護(hù)器件，安全保護(hù)機(jī)構(gòu)失效會(huì)帶來(lái)重大安全隱患。 設(shè)備出現(xiàn)故障報(bào)警，立刻切斷整機(jī)電源，聯(lián)系技術(shù)人員排查檢修，故障沒(méi)有消除前禁止繼續(xù)開(kāi)展試驗(yàn)。

七、儀器應(yīng)用領(lǐng)域與適配材料

GB/T5019.2?2009云母介電強(qiáng)度擊穿電壓試驗(yàn)機(jī)BDJC?50KV主要面向云母基絕緣材料的電氣強(qiáng)度檢測(cè)，同時(shí)兼容各類(lèi)固體絕緣、液體絕緣介質(zhì)擊穿耐壓測(cè)試，覆蓋新材料研發(fā)、進(jìn)廠(chǎng)來(lái)料檢驗(yàn)、產(chǎn)品出廠(chǎng)檢測(cè)、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)、高?？蒲性核㈦娏蒲袉挝欢鄠€(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

云母制品行業(yè)：天然云母片、合成云母、云母紙、云母帶、云母板、云母箔、換向器云母隔板、云母復(fù)合絕緣件。高壓電機(jī)、牽引電機(jī)、風(fēng)電電機(jī)內(nèi)部大量使用云母絕緣材料，云母介電強(qiáng)度直接影響電機(jī)絕緣系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，該儀器按照GB/T5019.2?2009完成擊穿電壓、介電強(qiáng)度檢測(cè)，用于配方篩選、工藝優(yōu)化、批次質(zhì)量管控。

電工絕緣材料行業(yè)：各類(lèi)絕緣塑料、橡膠、絕緣薄膜、層壓板材、浸漬纖維制品、絕緣漆漆膜、陶瓷絕緣件，可完成擊穿電壓、耐壓試驗(yàn)，評(píng)價(jià)絕緣材料電氣耐受性能。

電力行業(yè)：絕緣油介電強(qiáng)度測(cè)試，變壓器油等液態(tài)絕緣介質(zhì)，借助配套油浴裝置，按照GB/T507?2002標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展擊穿電壓檢測(cè)，服務(wù)電力科研、電力物資入廠(chǎng)檢驗(yàn)。

科研院校實(shí)驗(yàn)室：電氣學(xué)院、材料學(xué)院、高分子實(shí)驗(yàn)室，用于絕緣材料相關(guān)課題研究，開(kāi)展擊穿、耐壓、梯度加壓試驗(yàn)，研究材料配方、熱處理工藝、濕度條件對(duì)于云母及復(fù)合材料擊穿性能的影響，獲取電壓?電流試驗(yàn)曲線(xiàn)，支撐材料機(jī)理研究，同時(shí)可以用于教學(xué)試驗(yàn)。

第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)：按照GB/T5019.2?2009、GB1408等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)外提供云母絕緣制品及各類(lèi)絕緣材料擊穿耐壓委托檢測(cè)，輸出完整原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)與檢測(cè)報(bào)告。

電氣裝備制造企業(yè)：電機(jī)廠(chǎng)、變壓器廠(chǎng)、電器零部件生產(chǎn)企業(yè)，對(duì)采購(gòu)云母絕緣原材料做入廠(chǎng)檢驗(yàn)，評(píng)價(jià)不同供應(yīng)商云母制品質(zhì)量一致性；同時(shí)對(duì)自研新型云母絕緣件開(kāi)展型式試驗(yàn)，評(píng)估產(chǎn)品是否滿(mǎn)足裝備設(shè)計(jì)要求。

八、軟件功能詳細(xì)介紹

儀器搭載Windows平臺(tái)測(cè)試軟件，面向云母絕緣材料高壓擊穿試驗(yàn)開(kāi)發(fā)，兼顧易用性與專(zhuān)業(yè)檢測(cè)需求。 1、曲線(xiàn)顯示：試驗(yàn)全過(guò)程動(dòng)態(tài)繪制電壓?時(shí)間、電流?時(shí)間兩條曲線(xiàn)，直觀(guān)觀(guān)察加壓全過(guò)程電壓、電流變化，便于分析云母試樣擊穿前局部放電現(xiàn)象，區(qū)分是本體擊穿還是沿面閃絡(luò)現(xiàn)象。 2、數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能：全部試驗(yàn)結(jié)果支持導(dǎo)出Excel表格，方便用戶(hù)做批量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)比多批次云母試樣性能差異。 3、試驗(yàn)報(bào)告功能：支持自定義報(bào)告名稱(chēng)，報(bào)告內(nèi)容包含樣品編號(hào)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)環(huán)境、電極規(guī)格、升壓速率、擊穿電壓、試樣厚度、介電強(qiáng)度等信息，報(bào)告可以直接打印輸出，適配實(shí)驗(yàn)室資料歸檔。 4、試驗(yàn)?zāi)Ｊ角袚Q：軟件內(nèi)部直接切換交流試驗(yàn)、直流試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，適配不同標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試要求。試驗(yàn)方法可選擊穿電壓試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、梯度升壓試驗(yàn)。耐壓模式可以設(shè)置耐壓電壓以及耐壓保持時(shí)間，考核云母材料長(zhǎng)時(shí)間耐電壓能力。梯度升壓可以設(shè)置多階電壓幅值以及每階維持時(shí)間。 5、參數(shù)靈活配置：可以設(shè)置升壓速率、極限保護(hù)電壓、擊穿漏電流閾值、試樣厚度、環(huán)境溫濕度、試樣編號(hào)、實(shí)驗(yàn)單位信息等參數(shù)；軟件內(nèi)置多套國(guó)標(biāo)參數(shù)模板，針對(duì)GB/T5019.2?2009云母測(cè)試可以直接調(diào)用模板，減少人工輸入工作量。 6、人員權(quán)限管理：設(shè)置不同操作員賬號(hào)、登錄密碼，不同操作人員試驗(yàn)記錄分開(kāi)保存，滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室人員管理要求。 7、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)：可以按照試驗(yàn)時(shí)間、試樣編號(hào)檢索歷史試驗(yàn)記錄，回看歷史試驗(yàn)曲線(xiàn)，支持重復(fù)調(diào)取歷史報(bào)告，數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)，不會(huì)因?yàn)檐浖P(guān)閉丟失。 8、設(shè)備自檢預(yù)警：軟件啟動(dòng)可執(zhí)行設(shè)備自檢，對(duì)通訊狀態(tài)、硬件模塊做檢查，出現(xiàn)故障彈出提示報(bào)警；支持遠(yuǎn)程維護(hù)報(bào)警，方便技術(shù)人員定位設(shè)備故障點(diǎn)。 9、連續(xù)試驗(yàn)功能：一組試樣完成試驗(yàn)，不需要退出軟件程序，直接修改試樣編號(hào)、厚度，就可以啟動(dòng)下一次試驗(yàn)，提升批量云母試樣檢測(cè)工作效率。 10、數(shù)據(jù)對(duì)接上傳：支持云端協(xié)議，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以上傳上位機(jī)系統(tǒng)，兼容OPC UA、TCP/IP等多種工業(yè)通訊接口，對(duì)接企業(yè)MES系統(tǒng)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)信息化管理。

九、試驗(yàn)報(bào)告記錄關(guān)鍵信息

執(zhí)行GB/T5019.2?2009云母介電強(qiáng)度擊穿電壓測(cè)試，完整的試驗(yàn)記錄和報(bào)告需要記錄全部試驗(yàn)條件，保障試驗(yàn)具備可復(fù)現(xiàn)性，報(bào)告需要包含的內(nèi)容：儀器型號(hào)BDJC?50KV；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T5019.2?2009；試樣信息（云母材料牌號(hào)、批次、試樣編號(hào)、試樣類(lèi)型：云母紙/云母板/云母帶等）；試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)條件（溫度、濕度、調(diào)節(jié)時(shí)長(zhǎng)）；試驗(yàn)室環(huán)境溫度、環(huán)境相對(duì)濕度；試驗(yàn)介質(zhì)（空氣或者絕緣油，注明絕緣油型號(hào)）；選用電極規(guī)格尺寸；試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑航涣骰蛘咧绷鳎簧龎核俾试O(shè)置；耐壓條件（耐壓電壓、耐壓時(shí)間，如果使用耐壓模式）；每一個(gè)平行試樣實(shí)測(cè)厚度；每一個(gè)試樣擊穿電壓；計(jì)算得出介電強(qiáng)度；擊穿現(xiàn)象描述（本體擊穿穿孔，還是沿面閃絡(luò)）；平行試樣算術(shù)平均值；試驗(yàn)人員、試驗(yàn)日期。完整記錄各項(xiàng)條件，后續(xù)復(fù)測(cè)比對(duì)、不同實(shí)驗(yàn)室之間數(shù)據(jù)比對(duì)才有參考意義。

十、云母材料擊穿測(cè)試工程意義

云母基絕緣材料大量應(yīng)用于高壓電機(jī)、風(fēng)電設(shè)備、軌道交通牽引裝備、變壓器等關(guān)鍵電氣設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程，絕緣材料長(zhǎng)期承受交變高壓電場(chǎng)，一旦云母絕緣發(fā)生擊穿，會(huì)造成電機(jī)短路、設(shè)備停機(jī)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)帶來(lái)設(shè)備損壞、安全事故。擊穿電壓、介電強(qiáng)度是云母絕緣材料核心考核指標(biāo)。

在產(chǎn)品研發(fā)階段，研發(fā)人員通過(guò)BDJC?50KV開(kāi)展擊穿耐壓試驗(yàn)，可以評(píng)估粘結(jié)劑種類(lèi)、含膠量、壓制工藝、熱處理工藝對(duì)于云母制品電氣性能的改變，分析材料內(nèi)部氣孔、雜質(zhì)、分層缺陷對(duì)于擊穿強(qiáng)度帶來(lái)的負(fù)面影響，指導(dǎo)配方和工藝優(yōu)化，開(kāi)發(fā)高性能云母絕緣產(chǎn)品。

在來(lái)料質(zhì)量管控環(huán)節(jié)，企業(yè)對(duì)不同供應(yīng)商提供云母紙、云母板開(kāi)展抽樣擊穿試驗(yàn)，對(duì)比批次之間介電強(qiáng)度的一致性，篩選合格原材料，避免不合格云母制品流入生產(chǎn)裝配環(huán)節(jié)，從源頭降低裝備后期絕緣故障風(fēng)險(xiǎn)。

材料老化評(píng)估方向，云母絕緣件長(zhǎng)期高溫運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)熱老化，粘結(jié)劑發(fā)生降解，材料內(nèi)部出現(xiàn)新的微小缺陷，介電強(qiáng)度隨之下降。通過(guò)對(duì)比老化處理前后云母試樣擊穿電壓變化，評(píng)價(jià)云母制品耐老化性能，為評(píng)估絕緣件服役壽命提供試驗(yàn)依據(jù)。

型式檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，新產(chǎn)品定型需要按照GB/T5019.2?2009完成擊穿電壓型式檢測(cè)，驗(yàn)證產(chǎn)品性能是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求，是產(chǎn)品認(rèn)證、入網(wǎng)檢驗(yàn)重要試驗(yàn)項(xiàng)目。

BDJC?50KV云母介電強(qiáng)度擊穿電壓試驗(yàn)機(jī)，適配GB/T5019.2?2009云母基絕緣材料試驗(yàn)要求，兼顧空氣、絕緣油兩種測(cè)試介質(zhì)，配置無(wú)線(xiàn)安全操控、電壓?電流雙重?fù)舸┡卸?、完備安全保護(hù)體系，軟件具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、曲線(xiàn)采集、報(bào)告輸出、上位機(jī)對(duì)接能力，既滿(mǎn)足云母制品批量質(zhì)檢，也可以滿(mǎn)足科研機(jī)構(gòu)多維度試驗(yàn)研究。在開(kāi)展云母擊穿試驗(yàn)時(shí)，嚴(yán)格做好試樣制備與狀態(tài)調(diào)節(jié)，規(guī)范裝樣流程，定期校驗(yàn)維護(hù)電極，遵守高壓設(shè)備安全操作規(guī)程，能夠得到穩(wěn)定可靠、可復(fù)現(xiàn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，為云母絕緣材料研發(fā)與質(zhì)量管控提供有力支撐。