HYG-50KV擊穿耐壓測試儀測控一體化系統是集測量、控制于一體的高電壓設備自動化信息平臺，它以超高速、大容量瞬態信號采集模塊、程控放大器以及下位機及執行機構為核心部件組成，通過工業控制計算機實現對全系統的全自動控制和快速信號分析處理。由于采用通用的工業控制計算機作為信息平臺，為日后的擊穿耐壓測試儀測控升級和擴充提供了廣闊的空間，同時為構建試驗室信息中心提供了硬件基礎。以上各個部分均按照工業級工藝標準設計制造，為系統安全、可靠性、穩定性、精確度、及運行速度提供了保證。

HYG-50KV擊穿耐壓測試儀針對高電壓試驗室的運行環境，尤其考慮了沖擊試驗的特點采用了抗強電磁干擾設計，技術性能指標滿足執行ANSI D149中的12.2.1和12.2.2標準的要求。

操作軟件在界面簡單直觀、便于操作。

一般使用條件

海拔高度：1000m

環境溫度：-5℃～＋40℃

相對濕度：90％

日溫差：25℃

使用環境：室內

無導電塵埃

無火災及爆炸危險

不含有腐蝕金屬和絕緣的氣體存在

電源電壓的波形為實際正弦波,波形畸變率<5%

額定參數值

1、標稱電壓檔位：0~50kV、2500V；

2、額定級電壓：50kV、30kV；

3、容量：3kVA；

4、升壓速率：2KV/s、1KV/s、0.5KV/s、0.2KV/s、0.1KV/s三檔；

5、電流設置范圍：0~20mA；

6、試驗時間：5分鐘。

一、主要特點

全測控一體化；集成度高；

高精度、高速數據采樣

工業一體化設計具有高穩定性、高可靠性和優異的電磁兼容性，不需要額外的屏蔽裝置；

硬件電器連鎖，保證操作的安全性和可靠性；

二、控制系統的主要功能

自動轉換輸出電壓,并在屏幕上顯示；

過壓、過流保護，自動接地；

自動升壓：根據設定的參數，包括整定電壓值和整定時間值自動完成一個升壓、保持、回零復位過程；

可以直觀的顯示每次耐壓的狀況，包括擊穿電壓值、耐壓時間、泄漏電流；

緊急分閘，不同于手動分閘，緊急分閘直接通過按鈕切斷主回路電源，用于異常狀況，如控制室停電等。

三、執行ANSI D149標準、GBT_1408.1-2006標準

以下是ANSI D149標準

12. 步驟

注釋2—注意：在進行任何測試之前請先閱讀第七部分。

12.1 施加電壓的方法

12.1.1 方法A，短時間測試—在圖一所給出的一種比率的條件下，在測試電極上加上相同的電壓，從0開始直到擊穿發生。在沒有指定其他方法的時候使用這種短時間測試方法。

12.1.1.1 當開始建立一個速率，為了讓其能被一個新的規則所包含，應選擇一個速率，使其對于一系列的樣本，能使擊穿發生的平均時間在10到20秒之間。可能需要預行一至兩組測試來確定最合適的上升速率。對于大多數材料而言，通常使用500V/s 。

12.1.1.2 如果說明文件指定這種測試在一個給定的上升速率，那么必需一直使用這個給定的值，不論是否有平均擊穿時間偶然出現在10至20秒的范圍之外。如有這種偶然情況，則需要將其記錄在報告中。

12.1.1.3 在進行一系列的比對不同材料的測試中，優先使用相同且能使這些材料的擊穿時間均在10秒至20秒之間的電壓上升速率。如果擊穿時間不能滿足前述范圍，則需要將其記錄在報告中。

電壓上升速率（V/S）±20%

100

200

500

1000

2000

5000

Vbd為擊穿電壓，tbd為擊穿發生的時間

圖1 短時間測試的電壓曲線

  12.1.2 方法B，逐級測試—在測試電極上施加預啟動電壓，并且逐步提升，每一測試電壓需持續一段時間，如圖2所示，直至擊穿發生。

  12.1.2.1 在圖2的列表的中選擇初始電壓，是短時間測試的實驗擊穿電壓或是預期擊穿電壓的50%的值。

  12.1.2.2 如果選擇的初始電壓不同于圖2中列出的值，那么建議每一階段電壓的上升值應當比選定的初始電壓低10% 。

  12.1.2.3 在不超過6.1.3 中所允許的電壓峰值的情況下，從0開始并以速率上升電壓至需要的值，用這種方法施加初始電壓。同樣的要求也被應用于每一階段電壓上升的過程中。在初始階段后，電壓上升至下一階段所花費的時間應當被計為下一階段的一部分。

12.1.2.4 如果擊穿發生在電壓上升至下一階段的過程中，這個樣本被描述為已經滿足介電耐壓，Vws等于已經完成的這一階段的電壓。如果擊穿發生在任何一個電壓穩定的階段結束之前，這個樣本的介電耐壓被定為上一個階段的電壓。擊穿電壓被用來計算耐電壓強度。介質耐壓強度由材料厚度和介質耐壓來計算。（見圖2）

 12.1.2.5 期望的擊穿發生在第4至第10階段，但是不少于120秒。如果小組中多于1個樣本不滿足這個條件，擊穿發生在第3階段或是更早，又或是少于120秒，無論哪個較大，這個測試都需要重新選擇一個較低的初始電壓進行測試。如果擊穿沒有發生在第12階段前或者是大于了720秒，則應當提高初始電壓。

  12.1.2.6 記錄下初始電壓，每一階段的電壓，擊穿電壓，以及擊穿電壓的持續時間。如果擊穿發生在電壓上升至初始電壓的過程中，擊穿時間應被記為0.

  12.1.2.7 對于每一階段電壓的持續時間可能是被指定的，取決于測試的目的。一般使用的為20s和300S（5 min）。為了研究目標，也有可能對于一個給定的材料存在一個以上的時間間隔。

Vbd為擊穿電壓，Vws為介質耐壓

Preferred starting voltage 為預啟動電壓

Step voltage 階段電壓

Increment 增量 constraints 約束（條件）

Unless constraints cannot be met 除非不能滿足約束條件

Alternate step times 可選的階段持續時間

圖2 逐級測試

  12.1.3 方法C，低電壓上升速率測試方法—依據圖3所示速率施加電壓在電極上直至擊穿發生。

  12.1.3.1 按照12.1.1中指定的短時間測試的方法選擇初始電壓。初始電壓應當達到12.1.2.3中指定的要求。

  12.1.3.2 使用這個電壓上升速率使電壓從初始值上升，初始值由此測試方法給出的相關文件中指定。一般這個速率被選中用于估算一個逐級測試的平均速率。

  12.1.3.3 如果在一系列樣本中有超過一個樣本的擊穿時間少于120S，減少初始電壓或是電壓上升速率。

  12.1.3.4 如果一系列樣本中有超過一個樣本的擊穿電壓少于初始電壓的1.5倍，減少初始電壓。如果擊穿反復發生在初始電壓的2.5倍值以上（且超過120s），則提高初始電壓。

圖3 低電壓上升速率測試

12.2 擊穿標準—電介質失效或是電介質擊穿（由 Terminology D 1711 定義）包含了電導系數的增加，限制可維持的電場。這種現象已經被廣泛的證實，通過在測試中試驗樣本層的突然地可見且可聽到的斷裂，導致在被擊穿的部分出現可見的穿孔和材料的分解。這種形式的擊穿是普遍不可逆的。重復的施加電壓有些時候會導致低電壓時電介質失效（有時不可估量的低），通常伴隨在擊穿部位額外的損傷。這種重復的施加電壓可能被用于給出擊穿的正面的證據并使得擊穿路徑更加的清晰可見。

  12.2.1 泄露電流的突然上升可能導致電壓源跳閘伴隨可見的樣本的分解。這種故障通常發生在低電壓上升速率測試中，當溫度上升時。這種情況可能是可逆轉的，如果樣本在進行再次施加電壓前被允許冷卻至它的原始測試溫度，材料的電介質強度就可能恢復。對于這種故障，電壓源一定會在相對低的電壓迅速跳閘。

  12.2.2 電壓源跳閘的原因有可能為以下幾種：閃絡；部分放電；高電容樣本的無功電流；斷路器故障。這種實驗中斷不構成擊穿（除了閃絡實驗）并且不被承認是一個符合要求的測試。

  12.2.3 如果斷路器被設置為一個的電流，或是斷路器故障，可能會發生樣本的過度燃燒。

  12.3 測試次數—除非對特定的材料有特殊的要求，否則進行5次擊穿測試。