GB/T1695-2005 硫化橡膠耐電壓擊穿測定儀
GB/1695硫化橡膠耐電壓擊穿測定儀介電強(qiáng)度和耐電壓的測定方法
1、應(yīng)用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)適用于用連續(xù)均勻升壓或連續(xù)升壓的方式，對試樣施加交流電壓直至擊穿，測量擊穿電壓值，計(jì)算試樣的擊穿強(qiáng)度；用迅速升壓的方法，將電壓升到規(guī)定值，保持一定時(shí)間試樣不擊穿，定為此試樣的耐電壓值。
2、試樣
2.1試樣尺寸：如表1所示。（mm）
表1
試樣 | 尺寸 | 厚度 | 數(shù)量 |
板狀 | 圓形：直徑50±1、100±1正方形：邊長50±1、100±1 | 1.軟質(zhì)膠為1±0.22.硬質(zhì)膠為4±0.2 | 不少于三個(gè) |
管狀 | 長為：100±1 |
2.2試樣的其它要求按GB527-76的規(guī)定。
2.3試樣的處理：將擦凈之試樣放在溫度為23±2℃和相對濕度為65±5%的條件下處理24小時(shí)。
2.4試樣的處理有特殊要求時(shí)，可按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
3、試驗(yàn)儀器
3.1電極材料：如圖2所示。
表2
試樣 | 電 極 材 料 |
板狀 | 黃銅 |
管狀 | 內(nèi)電極：鋁箔、銅棒、導(dǎo)電粉末外電極：銅箔 |
3.2電極尺寸：板狀試樣的上、下電極如圖1所示，管狀試樣電極如圖2所示，電極尺寸見表3。
表3
試樣 | 電極尺寸，mm |
板狀 | D＝25±0.1 H＝25±0.1 r＝2.5 |
管狀 | L1＝25 L2＝50 |
3.3試驗(yàn)時(shí)要求上、下電極應(yīng)對準(zhǔn)中心。
3.4電極與試樣接觸時(shí)的壓力，按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
3.5試驗(yàn)線路基本要求：線路如圖3所示。
3.5.1過電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)使高壓試驗(yàn)變壓器的次級電流小于其額定值。
3.5.2工頻電源為頻率50HZ的正弦波，其波形失真率不大于5%。
3.5.3高壓變壓器的容量應(yīng)保證次級額定電流不小于0.1A。
3.5.4調(diào)壓器應(yīng)能均勻的調(diào)節(jié)電壓，其容量與試驗(yàn)變壓器的容量相同。
3.5.5電壓測定可在高壓側(cè)用不大于2.5級高壓靜電伏特計(jì)，球隙或通過電壓互感器來測量，也可以在低壓側(cè)用不大于1.5級的伏特計(jì)測量。其測量誤差為±4%。
4、試驗(yàn)條件
4.1試驗(yàn)煤質(zhì)為變壓器油（也可按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)選用），其擊穿電壓應(yīng)不小于25KV/2.5mm。
4.2試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)溫度為23±2℃，也可采用27±2℃，相對濕度為65±5℃%
5、試驗(yàn)步驟
5.1擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)
5.1.1連續(xù)升壓：試驗(yàn)電壓從零開始，按表4所規(guī)定的速度連續(xù)勻速上升，直至試樣被擊穿，讀取擊穿電壓值。
表4
擊穿電壓值，KV | 升壓速度，kv/s |
＜20 | 1 |
≥20 | 2 |
5.1.2逐級升壓：按連續(xù)升壓所測得試樣擊穿電壓值的50%作為起始電壓，停留1分鐘后如試樣未被擊穿，則按表5規(guī)定的電壓值逐級升壓，并在兩級電壓停留1分鐘，直至試樣被擊穿為止。若在升壓過程中發(fā)生擊穿時(shí)，應(yīng)讀取一級的電壓值。若擊穿發(fā)生在保持不變的電壓級上，則以該級電壓作為擊穿電壓。
表5
擊穿電壓，KV | 5以下 | 5-25 | 25-50 | 50以上 |
每次升降電壓值 | 0.5KV | 1KV | 2KV | 5KV |
5.2耐電壓試驗(yàn)
迅速將電壓升高到由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電壓值，停留1分鐘，觀察試樣是否擊穿。若不擊穿，則定此電壓為耐電壓值。
6、試驗(yàn)結(jié)果
6.1擊穿強(qiáng)度（KV/mm）按下公式計(jì)算：
6.2試驗(yàn)結(jié)果以每組試驗(yàn)結(jié)果的中值表示。
7、試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告包括以下內(nèi)容：
a.試驗(yàn)結(jié)果；
b.試驗(yàn)溫度、濕度；
c.試樣尺寸。
二、滿足標(biāo)準(zhǔn)：
GB1408-2006 GB/T1695-2005 GB/T3333 HG/T3330 /GB12656 /ASTM D149
三、技術(shù)指標(biāo)：
01、輸入電壓：交流 220 V
02、輸出電壓：交流 0--50 KV ;
直流 0—50 KV
03、電器容量： 10KVA
04、高壓分級： 0-10KV，0--50KV
05、升壓速率：0.1-5.0kv
（備注：滿足標(biāo)準(zhǔn)要求并可以根據(jù)用戶需求設(shè)定不同的升壓速率）
06、試驗(yàn)方式：
直流試驗(yàn)：1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗(yàn)
交流試驗(yàn)：1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗(yàn)
07、試驗(yàn)介質(zhì)：空氣，試驗(yàn)油
08、安裝靈敏度較高的過電流保護(hù)裝置保證試樣擊穿時(shí)在0.05S內(nèi)切斷電源。
09、儀器配備*的故障報(bào)警系統(tǒng)避免用戶操作故障儀器發(fā)生危險(xiǎn)。（上位機(jī)報(bào)警和下位機(jī)報(bào)警）
10、支持短時(shí)間內(nèi)短路試驗(yàn)要求。
11、電壓試驗(yàn)精度： ≤ 1％。
12、試驗(yàn)電壓連續(xù)可調(diào)： 0--100 KV。
13、電流可采集到m*并且實(shí)現(xiàn) 實(shí)時(shí)采集。
14、出具*計(jì)量單位校準(zhǔn)證書或出具客戶計(jì)量單位的證書
15、電源：220v±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率
16、電流電壓穩(wěn)定度：外界電壓波動(dòng)10% （可選配我司配到電壓保護(hù)器 額定波動(dòng)電壓30%）
17、升壓裝置：采用*的無觸點(diǎn)原件勻速升壓淘汰前款機(jī)械調(diào)壓
18、耐壓時(shí)間：0-6H保持相對電壓（軟件設(shè)定）
19、擊穿試樣：試樣擊穿點(diǎn)大小可調(diào)一般為1-5mm左右
20、帶有方便拆裝的油浴槽（可根據(jù)客戶需要，也可不要油浴槽）
21、機(jī)箱材質(zhì)：優(yōu)質(zhì)SUS304 不銹鋼
22、支持人機(jī)分離異地操作。
23、控制方式：可選 PC /EPC
24、通訊方式：采用全國zui*技術(shù)無線藍(lán)牙控制，支持 232/USB/亞太區(qū)域網(wǎng)絡(luò)端口。
四、安全說明：
試驗(yàn)在較高電壓下進(jìn)行，所以我們在設(shè)計(jì)時(shí)加以必要的保護(hù)措施以防止發(fā)生意外。
1．試驗(yàn)在試驗(yàn)箱中進(jìn)行，試樣可放在空氣中或變壓器油中。50KV電壓頭安全放電距離對四周均小于200mm，試驗(yàn)時(shí)即使觸到箱壁也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。
2．升壓變壓器高壓側(cè)尾端及儀器外殼是連接在一起的，即儀器外殼與該地點(diǎn)的地是等電位。
3．電路保護(hù)：儀器設(shè)有過流保護(hù)、過壓保護(hù)、失壓保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)電路等。
五、整機(jī)組成：
1、升壓部件：由調(diào)壓器和高壓變壓器組成0～50KV的升壓部分。
2、動(dòng)部件：由步進(jìn)電機(jī)均勻調(diào)節(jié)調(diào)壓器使加給高壓變壓器的電壓變化。
3、檢測部件：由集成電路組成的測量電路。通過信號線把檢測的模擬信號和開關(guān)信號傳給計(jì)算機(jī)。
4、計(jì)算機(jī)軟件：通過智能電路把由檢測設(shè)備采集的測控信號傳給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)采集的信息控制設(shè)備運(yùn)行并處理試驗(yàn)結(jié)果。
5、試驗(yàn)電極：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)(1408.1-2006)隨設(shè)備提供三個(gè)電極，具體規(guī)格為：Ф25mm×25mm兩個(gè)；Ф75mm×25mm一個(gè)。
六、操作步驟：
1、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備：
1）打開試驗(yàn)機(jī)右側(cè)的總電源開關(guān),預(yù)熱15分鐘。
2）打開計(jì)算機(jī)進(jìn)入Windows系統(tǒng)。雙擊本儀器軟件的快捷圖標(biāo)打開試驗(yàn)登錄界面輸入登錄密碼即可進(jìn)入試驗(yàn)界面。
2、交直流試驗(yàn)的切換
1）本儀器高壓輸出為交流電壓。直流的獲得方式為在原回路中串入高壓硅堆，使測試回路為脈動(dòng)的直流電壓。實(shí)現(xiàn)的過程為，硅堆已經(jīng)在高壓變壓器的高壓絕緣塔中，平時(shí)用一個(gè)短路桿把高壓硅堆短接。需要直流試驗(yàn)時(shí)，取出短路桿，使高壓硅堆接入測試電路中，這時(shí)回路的電壓為脈動(dòng)的直流電壓。
2）前面板直流交流選擇按鈕。該按鈕的狀態(tài)不能改變設(shè)備輸出的電壓性質(zhì)。按下該按鈕，設(shè)備僅僅是把直流報(bào)警電路接入。指示用戶，當(dāng)打開箱門時(shí)，您需要對高壓均壓球放電。轉(zhuǎn)動(dòng)放電桿，使放電桿的端部銅球接觸高壓均壓球。建議用戶每次放電銅球接觸高壓均壓球時(shí)間大于五秒。
3）試驗(yàn)的交直流電壓切換，主要取決于高壓絕緣塔中的短路桿是否取出。當(dāng)取出短路桿時(shí)，高壓均壓球上的電壓為直流電壓，插入短路桿時(shí)，高壓均壓球上的電壓為交流電壓。短路桿的取出、插入?yún)⒖醋髠?cè)的示意圖。
4）在直流試驗(yàn)時(shí)，計(jì)算機(jī)也要選擇直流狀態(tài)，否則測的結(jié)果是不正確的。簡單的說，交流電壓與直流電壓有倍的關(guān)系。
七、安全保護(hù)：
本機(jī)具有完善的安全防護(hù)措施：
本實(shí)驗(yàn)儀電路保護(hù)控制：跳閘后電壓自動(dòng)回零
1、超壓保護(hù)
2、試驗(yàn)過流保護(hù)
3、試驗(yàn)短路保護(hù)
4、安全試驗(yàn)門保護(hù)
5、軟件誤操作保護(hù)
6、零電壓復(fù)位保護(hù)
7、試驗(yàn)漏點(diǎn)保護(hù)
8、獨(dú)立接地保護(hù)
9、試驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù)
10、設(shè)備故障報(bào)警保護(hù)
八、試驗(yàn)準(zhǔn)備和環(huán)境：
1．試樣的處理
⑴用綢布蘸對試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。
⑵預(yù)處理和條件處理：處理?xiàng)l件和方法可根據(jù)產(chǎn)品的性能要求從本標(biāo)準(zhǔn)附錄表1和表2中選取。有特殊要求的可由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另行規(guī)定。
⑶絕緣材料的電氣強(qiáng)度隨溫度和含水量而變化。除被試材料已有規(guī)定外者，試樣應(yīng)在23±2℃，相對濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。
⑷經(jīng)過受潮或浸液體媒質(zhì)的試樣在試驗(yàn)前應(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴，從試樣取出到試驗(yàn)完畢不應(yīng)超過5分鐘。
⒉ 媒質(zhì)：
⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣，如有閃絡(luò)可在電極周圍加柔軟硅橡膠防飛弧圈。防飛弧圈與電極之間有一毫米左右的環(huán)狀間隙，環(huán)寬30mm。
⑵液體媒質(zhì)：常態(tài)試驗(yàn)及90℃以下的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的過熱氣缸油。
⒊試驗(yàn)環(huán)境：
⑴常態(tài)試驗(yàn)環(huán)境：
溫度為20±5℃，相對濕度為65±5%。
⑵熱態(tài)試驗(yàn)或潮濕環(huán)境試驗(yàn)條件由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)參照錄中表2予以規(guī)定。
試驗(yàn)的預(yù)處理、條件處理：
預(yù)處理：為減少試樣以往放置條件的不同而產(chǎn)生的影響，以使試驗(yàn)結(jié)果有較好的重復(fù)性和可比性。預(yù)處理?xiàng)l件可由表1選取。
表1 預(yù)處理?xiàng)l件
溫度（℃） | 相對濕度（%） | 時(shí)間（h） |
20±5 | 65±5 | ≥24 |
70±2 | ＜40 | 4 |
105±2 | ＜40 | 1 |
條件處理：試驗(yàn)前，試樣在規(guī)定的溫度下，在一定相對濕度的大氣中或*浸于水（或其他液體）中，放置規(guī)定的時(shí)間后進(jìn)行試驗(yàn)，以考核材料性能受溫度、濕度等各種因素影響的程度。處理?xiàng)l件由表2選取。機(jī)械應(yīng)力處理?xiàng)l件和方法按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
表2 條件處理與試驗(yàn)環(huán)境
項(xiàng)目 | 溫度（℃） | 時(shí)間（h） | 相對濕度( % ) | 注意事項(xiàng) |
高溫處理與熱態(tài)試驗(yàn)環(huán)境 | 90±2105±2120±2130 ± 2155±2180±2200±2220±2250±2275±5320±5 | ＜40h可由試樣的溫度，時(shí)間與性能的關(guān)系曲線來確定 |
熱態(tài)試樣須在試樣溫度達(dá)到規(guī)定的 | |
浸蒸餾水、沸水或其他液體處理 | 20±5100±5 | 0.5、1、2、4、6、8、16、24、48、96 |
| |
受潮處理與潮濕環(huán)境 | 20±5 | 95±3 | 0.5、1、2、3、4、8、16、24、48、96、7天或7天的整數(shù)倍 | 1.在規(guī)定的處理?xiàng)l件下放入試樣并開始計(jì)時(shí)。 |
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