电压击穿试验仪是评估绝缘材料电介质强度极限的核心设备,其工作原理基于电场强度与介质耐压能力的动态平衡关系。当电场强度超过材料的临界值时,介质内部会发生电击穿、热击穿或电化学击穿,导致绝缘失效。试验仪通过模拟这一过程,精确测定材料在工频或直流电压下的击穿电压及耐压时间,为材料研发与质量控制提供关键数据。
技术架构解析:
高压发生系统:采用工频变压器或直流倍压整流电路,输出0-50kV连续可调高压,电压稳定性≤±1%,纹波系数<3%。例如,LDJC系列通过调压器与升压变压器协同工作,实现电压的线性升高,满足GB1408.1-2006对“连续均匀升压”的要求。
电极与样品夹具:电极系统采用不锈钢或黄铜材质,表面粗糙度Ra≤0.8μm,确保电场均匀分布。样品夹具支持垂直/水平安装,配备防闪络屏蔽环,可消除边缘效应。对于易表面闪络的材料,可浸没在变压器油中测试,如电缆纸的耐压试验。
检测与控制系统:集成精密高压分压器(分压比误差≤±0.5%)与微安级电流传感器,实时采集击穿电压及漏电流数据。控制系统基于PLC或嵌入式处理器,支持0.1-5kV/s升压速率调节,并在击穿瞬间(电压骤降>10%或电流突增>5mA)于0.1秒内切断电源,确保安全。
安全防护设计:采用六级断电控制,包括试验箱门互锁、高压变压器输入侧限流空开、漏电保护(响应时间<10ms)等。直流试验后,设备会自动报警,直至使用放电装置放电,避免人身伤害。
应用场景:该设备广泛应用于电力电缆、电子元器件、航空航天等领域。例如,在新能源电池研发中,通过模拟高压环境测试外壳材料的耐电压时间,为电池安全设计提供数据支撑。