电压击穿试验仪作为评估材料绝缘性能的核心设备,其高压生成、测量与安全防护系统通过精密协同设计,确保测试的精准性与操作安全性。
高压生成系统采用多级变压器耦合技术,实现0-150kV连续可调输出。交流模式下通过工频变压器产生正弦波电压,直流模式则依赖倍压整流电路。关键设计包括真空浸渍工艺的高压线圈,确保持续高压下的稳定性;智能调压模块实现0.5%的电压调节精度;精密电阻网络分压器配合温度补偿设计,消除环境温漂对输出稳定性的影响。升压速率可在0.02kV/s至10kV/s范围内无级调节,满足脆性材料(如玻璃)的慢速升压需求与金属材料的快速升压测试。
测量系统通过光电隔离技术同步采集电压与电流信号,实现毫秒级响应。电压测量采用1000:1阻容分压网络,配合24位Σ-Δ型ADC与BP神经网络非线性校正算法,将误差控制在1%以内;电流检测依赖高精度霍尔传感器,实时捕捉击穿瞬间的电流突变(从1-10μA骤升至1mA以上)。动态基线校正技术可消除环境温漂影响,预击穿识别算法通过dV/dt变化率预测击穿点,确保数据采集的准确性。
安全防护系统构建六重屏障:硬件层面,配置过流保护(0.1秒内切断电源)、漏电保护(1-30mA可调)及高压机械限位;软件层面,通过试验软件设置终止电压、电压归零保护及试验箱门互锁功能;环境层面,试验箱采用高压电极与箱壁安全距离设计(50kV设备≥250mm),并配备独立接地线减少电磁干扰。直流试验后自动触发电磁放电装置,配合三色报警灯提示高压状态,确保操作人员安全。