对于初次接触电压击穿试验仪的人来说,面对满是按钮的操作面板和复杂的软件界面,难免会感到 “无从下手"。但实际上,只要掌握了规范的操作流程,就能让这台精密设备 “听话" 地完成测试。本文以航天伟创 LDJC 系列电压击穿试验仪为例,从试验准备、样品放置到数据记录,一步步教你完成绝缘材料的击穿测试。
高压试验的核心是 “安全第一"。在启动 LDJC 系列试验仪前,必须完成以下准备工作,避免因操作不当引发危险或影响数据准确性。
接地检查:设备的 “生命线"
LDJC 系列的接地电阻必须小于 4 欧姆,这是最关键的安全要求。检查方法很简单:
为什么接地如此重要?因为试验中最高电压达 50kV,一旦发生漏电,接地能迅速将电流导入大地,避免操作人员触电。每天第一次试验前,这一步必须重复检查 —— 就像开车前检查刹车一样,不能马虎。
环境确认:温度、湿度与空间
温度:常态试验需在 20±5℃环境中进行(若测试热态性能,可配合环境箱调节);
湿度:相对湿度需控制在 50±5%,若超过 70%,空气中可能发生放电,干扰试验(此时建议暂停试验或增加防飞弧圈);
空间:仪器周围 1 米内不得放置杂物,操作人员与仪器的距离需保持 1.5 米以上,为可能的火花放电预留安全距离。
仪器状态检查:“开机前的体检"
电源:确认输入电压为 220V±10%(可用万用表测量),避免电压波动影响升压稳定性;
油盒:若需用油浸法测试,检查变压器油是否超过上电极 30mm(不足需添加,油质浑浊需更换);
电极:清洁电极表面(用绸布擦拭),检查是否松动(若有,用螺丝刀拧紧固定螺丝)。
样品的状态直接影响试验结果。即使是同一种材料,若处理不当,测试数据可能相差 30% 以上。因此,样品处理必须严格按标准执行。
样品尺寸:“不能太大也不能太小"
标准样品的尺寸需比电极大 30mm 左右。例如,使用 25mm 直径的电极时,样品直径应在 55mm 以上 —— 这是为了避免电压从样品边缘 “绕射",确保击穿发生在电极覆盖的区域。
厚度方面,大多数材料的标准厚度为 1mm 左右(误差 ±0.1mm)。若样品过厚(如超过 3mm),需用专用设备切割成标准厚度;若过薄(如薄膜材料),可叠加多层(但需记录总厚度并在报告中注明)。
预处理:消除 “历史影响"
材料在储存过程中可能吸收水分、发生老化,这些都会影响其绝缘性能。因此,试验前需按标准进行预处理:
普通材料:在 23±2℃、相对湿度 50±5% 的环境中放置 24 小时以上,让其状态稳定;
吸湿性材料(如纸张):可在 70±2℃、相对湿度<40% 的环境中放置 4 小时,去除多余水分;
耐高温材料(如陶瓷):可在 105±2℃下烘干 1 小时,消除内部潮气。
表面清洁:“擦掉干扰因素"
用绸布蘸取无水一酒精(或对样品无腐蚀的溶剂),轻轻擦拭样品表面,去除油污、灰尘。若样品表面有划痕或气泡,需避开这些区域放置(或直接更换样品),因为这些缺陷会导致电场集中,使击穿电压偏低。
完成准备工作后,即可启动 LDJC 系列试验仪进行测试。整个过程可分为 “主机操作" 和 “软件操作" 两部分,二者协同配合。
主机开机与状态确认
打开总电源开关(位于后板,30A 空气开关),此时电源指示灯亮;
插入钥匙并旋转(带钥匙锁开关),启动仪器控制系统;
观察面板指示灯:起点指示(调压器零点)和门限指示(试验箱门状态)应亮红灯,若门限指示灯灭,说明箱门未关紧(需重新关闭两个箱门,部分机型需双门同时关闭)。
放置样品:“轻拿轻放,精准定位"
打开试验箱门(此时门限指示灯灭),用坩埚钳或大镊子提起上电极;
将样品平放在下电极中心位置,确保样品完一全覆盖电极(边缘无悬空);
缓慢放下上电极,使其均匀压在样品上(避免样品偏移);
关紧箱门,此时门限指示灯亮,说明样品已准备就绪。
软件参数设置:“告诉仪器要做什么"
执行标准(如 GB1408.1-2006);
升压方式(连续升压、逐级升压等,根据标准选择);
升压速率(如 1000V/s,需与标准匹配);
终止电压(如 50kV,避免无限升压);
电流保护(如 300mA,防止大电流损坏仪器)。
启动试验:“让电压开始攀升"
在软件界面点击 “准备试验",仪器会自动检测接地、门限、电源等状态,若一切正常,提示 “准备试验检测任务已完成";
点击 “开始试验",此时主机面板的 “高压启动" 灯亮,调压器开始旋转,电压逐渐升高;
观察软件界面的 “电压 - 时间" 曲线:曲线会随时间稳步上升,直到样品击穿(曲线突然下降);
击穿瞬间,仪器会发出 “啪" 的声响(火花放电),并自动切断电源,电机带动调压器返回零点。
试验结束:“记录数据,清理现场"
待电机完一全返回零点(起点指示灯亮)后,打开箱门,用镊子取出样品,观察击穿痕迹(如小孔、烧焦点);
在软件中记录击穿电压、击穿电流等数据,若需多次测试(如一组 5 个样品),重复 “放置样品 - 启动试验" 步骤;
所有样品测试完成后,点击 “保存试验数据",软件会将数据自动保存到 E 盘 “试验数据" 文件夹(也可手动导出为 Excel 或 Word)。
试验结束后,软件会生成一系列数据,如何从这些数字中判断材料的性能?关键看两个指标:
击穿电压(kV):样品被击穿时的瞬间电压。例如,5 个样品的击穿电压分别为 30kV、32kV、29kV、31kV、33kV,说明材料的耐压能力在 29-33kV 之间,平均值为 31kV。
击穿强度(kV/mm):击穿电压除以样品厚度,是衡量材料绝缘性能的核心指标。例如,上述样品的平均厚度为 1mm,则平均击穿强度为 31kV/mm—— 这个值越高,说明材料的绝缘性能越好。
此外,还需关注数据的离散性(如最大值与最小值的差)。若离散性过大(超过 10%),可能是样品不均匀或操作有误,需重新测试。
即使操作规范,试验中也可能出现意外,掌握应对方法能避免数据错误或设备损坏。
样品未击穿但电压已达终止电压:软件会自动停止试验,此时需记录 “未击穿",并在报告中注明 “耐受电压≥终止电压"。
试验中发生空气放电:表现为电压未到预期值却突然下降,且样品无击穿痕迹。这通常是湿度太高或样品边缘未覆盖电极导致的,需擦干样品、调整湿度后重试。
软件提示 “电机未返回零点":可能是传动皮带打滑,需关闭电源,打开侧门检查皮带,重新张紧后再启动。
操作 LDJC 系列电压击穿试验仪,就像进行一场 “精密实验的修行"—— 从安全检查到样品处理,从参数设置到数据解读,每一步都需要耐心和细致。但正是这种规范的操作,才能让试验数据真实反映材料的性能,为绝缘材料的质量把关提供可靠依据。记住:好的试验结果,永远来自于严谨的操作流程。