電壓擊穿試驗(yàn)儀技術(shù)原理
點(diǎn)擊次數(shù)：3841 更新時(shí)間：2013-07-08
工控摘要：電壓擊穿試驗(yàn)儀由三部分組成，即高壓試驗(yàn)變壓器，自動(dòng)升壓裝置，電壓電流采集裝置，計(jì)算機(jī)及測(cè)控軟件四部分組成，下面就這四個(gè)部分分別說(shuō)明原理及使用情況。
☆1、高壓試驗(yàn)變壓器的原理高壓試驗(yàn)變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為三個(gè)繞組組成，一個(gè)輸入繞組，一個(gè)儀表端輸出繞組和一個(gè)高壓輸出繞組，三個(gè)繞組電壓通過(guò)互感方式傳遞，輸入繞組的電壓范圍為0-200V，輸出繞組的電壓范圍為0-100KV（交流電壓，直流電壓為輸出的交流電壓*1.414），儀表端的輸出電壓為0-100V。此繞組一般為外接測(cè)量電壓使用。擊穿試驗(yàn)或者耐壓試驗(yàn)中，通過(guò)自動(dòng)調(diào)壓器供給高壓變壓器輸入繞組一個(gè)從低到高的電壓時(shí)，高壓繞組和儀表端繞組就會(huì)根據(jù)匝數(shù)比輸出一個(gè)試驗(yàn)電壓和一個(gè)測(cè)量電壓，此時(shí)通過(guò)高壓發(fā)生器輸出的電壓通過(guò)高壓導(dǎo)線連接的黃銅電極施加到材料表面，在材料表面的另外一側(cè)的黃銅電極通過(guò)高壓導(dǎo)線回流到高壓試驗(yàn)變壓器的零端子，從而形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)試樣沒有被擊穿時(shí)候，整個(gè)回路成高阻開路狀態(tài)，當(dāng)材料由于耐受電壓不夠造成擊穿時(shí)候，會(huì)在材料表面形成微小擊穿孔洞，高壓電極和地電極間形成穩(wěn)定擊穿電流，計(jì)算機(jī)通過(guò)判別電流值和擊穿后的試驗(yàn)電壓拐點(diǎn)來(lái)判定材料是否被擊穿。
電壓采集是通過(guò)高壓變壓器的儀表輸出端的輸出電壓經(jīng)過(guò)傳感電路送至計(jì)算機(jī)軟件，電流測(cè)量方式是通過(guò)電流傳感器直接測(cè)量高壓回路的電流值來(lái)得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
☆2：自動(dòng)升壓裝置：自動(dòng)升壓裝置是在自耦調(diào)壓器的基礎(chǔ)上，加上伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)出升壓速率指令，讓伺服電機(jī)帶動(dòng)自耦變壓器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生一個(gè)0-200V的電壓給高壓變壓器的輸入端。
☆3：電壓電流采集裝置：
本廠生產(chǎn)的電壓電流采集卡可以同時(shí)采集從變壓器儀表端采集下來(lái)的電壓值和從高壓回路當(dāng)中采集下來(lái)的電流值，并通過(guò)232通訊的方式傳送給計(jì)算機(jī)軟件。
☆4：計(jì)算機(jī)內(nèi)部有一塊數(shù)據(jù)采集AD卡，工作時(shí)以很高的頻率采集電壓值，電流值，時(shí)間值，和升壓速率值，
并隨時(shí)根據(jù)擊穿電流的變化和電壓的變化來(lái)判斷試樣是否被擊穿。
☆5：計(jì)算機(jī)軟件會(huì)把這些數(shù)據(jù)采集及動(dòng)作控制*自動(dòng)化，外接的打印機(jī)會(huì)根據(jù)軟件設(shè)置參數(shù)和實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)打印出一份完整試驗(yàn)過(guò)程的報(bào)告單。
☆6：交流變直流的原理在高壓變壓器高壓輸出繞組側(cè)，有一個(gè)全波整流的高壓硅堆，在高壓發(fā)生器的zui頂端頭部有個(gè)黃銅的短路桿，可拔出取下，當(dāng)短路桿不拔出時(shí)，高壓硅堆輸出被短接，此時(shí)輸出的是交流電壓，當(dāng)短路桿被拔出時(shí)，交流輸出電壓進(jìn)入高壓硅堆整流后輸出。
☆7：高壓儀表端的作用：高壓儀表端的作用是方便二次儀表的采集，由于二次儀表的耐壓等級(jí)都不夠在直接高壓回路上檢測(cè)，所以高壓發(fā)生器本身自帶的儀表端就是方便測(cè)量而設(shè)置的，由于儀表端繞組和高壓繞組都是硬性匝數(shù)比，所以按比例測(cè)量的精度和直接在高壓線上采集的精度是一樣的。
☆8：能不能做額定電壓下的輸出電流試驗(yàn)例如想輸出一個(gè)300MA的10萬(wàn)伏的電壓，那么需要高壓發(fā)生器的容量為30KVA，在此容量下，加載一個(gè)大功率限流電阻，高壓發(fā)生器可以連續(xù)耐受1.5小時(shí)。
☆9：直流輸出電流和交流輸出電流是否一樣由于高壓繞組只有一個(gè)，直流是通過(guò)內(nèi)置的高壓硅堆整流而得到所以，直流試驗(yàn)的電流輸出值和交流試驗(yàn)的輸出值是一樣的。
本技術(shù)答疑適用于本公司生產(chǎn)的1萬(wàn)伏，2萬(wàn)伏，3萬(wàn)伏，5萬(wàn)伏，10萬(wàn)伏，15萬(wàn)伏，20萬(wàn)伏等系列電壓擊
☆1、高壓試驗(yàn)變壓器的原理高壓試驗(yàn)變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為三個(gè)繞組組成，一個(gè)輸入繞組，一個(gè)儀表端輸出繞組和一個(gè)高壓輸出繞組，三個(gè)繞組電壓通過(guò)互感方式傳遞，輸入繞組的電壓范圍為0-200V，輸出繞組的電壓范圍為0-100KV（交流電壓，直流電壓為輸出的交流電壓*1.414），儀表端的輸出電壓為0-100V。此繞組一般為外接測(cè)量電壓使用。擊穿試驗(yàn)或者耐壓試驗(yàn)中，通過(guò)自動(dòng)調(diào)壓器供給高壓變壓器輸入繞組一個(gè)從低到高的電壓時(shí)，高壓繞組和儀表端繞組就會(huì)根據(jù)匝數(shù)比輸出一個(gè)試驗(yàn)電壓和一個(gè)測(cè)量電壓，此時(shí)通過(guò)高壓發(fā)生器輸出的電壓通過(guò)高壓導(dǎo)線連接的黃銅電極施加到材料表面，在材料表面的另外一側(cè)的黃銅電極通過(guò)高壓導(dǎo)線回流到高壓試驗(yàn)變壓器的零端子，從而形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)試樣沒有被擊穿時(shí)候，整個(gè)回路成高阻開路狀態(tài)，當(dāng)材料由于耐受電壓不夠造成擊穿時(shí)候，會(huì)在材料表面形成微小擊穿孔洞，高壓電極和地電極間形成穩(wěn)定擊穿電流，計(jì)算機(jī)通過(guò)判別電流值和擊穿后的試驗(yàn)電壓拐點(diǎn)來(lái)判定材料是否被擊穿。
電壓采集是通過(guò)高壓變壓器的儀表輸出端的輸出電壓經(jīng)過(guò)傳感電路送至計(jì)算機(jī)軟件，電流測(cè)量方式是通過(guò)電流傳感器直接測(cè)量高壓回路的電流值來(lái)得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
☆2：自動(dòng)升壓裝置：自動(dòng)升壓裝置是在自耦調(diào)壓器的基礎(chǔ)上，加上伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)出升壓速率指令，讓伺服電機(jī)帶動(dòng)自耦變壓器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生一個(gè)0-200V的電壓給高壓變壓器的輸入端。
☆3：電壓電流采集裝置：
本廠生產(chǎn)的電壓電流采集卡可以同時(shí)采集從變壓器儀表端采集下來(lái)的電壓值和從高壓回路當(dāng)中采集下來(lái)的電流值，并通過(guò)232通訊的方式傳送給計(jì)算機(jī)軟件。
☆4：計(jì)算機(jī)內(nèi)部有一塊數(shù)據(jù)采集AD卡，工作時(shí)以很高的頻率采集電壓值，電流值，時(shí)間值，和升壓速率值，
并隨時(shí)根據(jù)擊穿電流的變化和電壓的變化來(lái)判斷試樣是否被擊穿。
☆5：計(jì)算機(jī)軟件會(huì)把這些數(shù)據(jù)采集及動(dòng)作控制*自動(dòng)化，外接的打印機(jī)會(huì)根據(jù)軟件設(shè)置參數(shù)和實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)打印出一份完整試驗(yàn)過(guò)程的報(bào)告單。
☆6：交流變直流的原理在高壓變壓器高壓輸出繞組側(cè)，有一個(gè)全波整流的高壓硅堆，在高壓發(fā)生器的zui頂端頭部有個(gè)黃銅的短路桿，可拔出取下，當(dāng)短路桿不拔出時(shí)，高壓硅堆輸出被短接，此時(shí)輸出的是交流電壓，當(dāng)短路桿被拔出時(shí)，交流輸出電壓進(jìn)入高壓硅堆整流后輸出。
☆7：高壓儀表端的作用：高壓儀表端的作用是方便二次儀表的采集，由于二次儀表的耐壓等級(jí)都不夠在直接高壓回路上檢測(cè)，所以高壓發(fā)生器本身自帶的儀表端就是方便測(cè)量而設(shè)置的，由于儀表端繞組和高壓繞組都是硬性匝數(shù)比，所以按比例測(cè)量的精度和直接在高壓線上采集的精度是一樣的。
☆8：能不能做額定電壓下的輸出電流試驗(yàn)例如想輸出一個(gè)300MA的10萬(wàn)伏的電壓，那么需要高壓發(fā)生器的容量為30KVA，在此容量下，加載一個(gè)大功率限流電阻，高壓發(fā)生器可以連續(xù)耐受1.5小時(shí)。
☆9：直流輸出電流和交流輸出電流是否一樣由于高壓繞組只有一個(gè)，直流是通過(guò)內(nèi)置的高壓硅堆整流而得到所以，直流試驗(yàn)的電流輸出值和交流試驗(yàn)的輸出值是一樣的。
本技術(shù)答疑適用于本公司生產(chǎn)的1萬(wàn)伏，2萬(wàn)伏，3萬(wàn)伏，5萬(wàn)伏，10萬(wàn)伏，15萬(wàn)伏，20萬(wàn)伏等系列電壓擊
