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橡膠/塑料性能檢測儀器擊穿電壓試驗儀

第一節 耐電壓測試儀的測量范圍及檢定項目

一、測量范圍

   根據目前國內外各種低壓電器設備、絕緣材料等抗電性能試驗要求的需要，與有關生產廠及用戶討論，規程確定適用于額定輸出電壓為15KV以下的數字式及指針式交流（工頻）、直流耐電壓測試儀、安全性能綜合測試儀的耐壓部分、絕緣耐壓測試儀的耐壓部分的檢定、后續檢定和使用中檢驗。

   不適用于脈沖電壓或音頻電壓輸出的測試儀、電線電纜用火花試驗機、電磁兼容類高壓測試設備的檢定。

二、檢定項目

   耐電壓測試儀是對各種低壓電器設備、各種電器器具、絕緣材料和絕緣結構的抗電性能進行檢測和試驗的儀器。該儀器能調整輸出需要的交直流試驗電壓和設定擊穿報警電流。在試驗中，被試件在要求的試驗電壓作用下達到規定時間時，耐電壓測試儀自動切斷試驗電壓；一旦超過設定的擊穿電流，出現擊穿，它能夠自動切斷輸出電壓并同時報警，以確定被試件能否承受規定的絕緣強度試驗電壓。

   測試儀的檢定工作依據JJG 795-2004《耐電壓測試儀》國家檢定規程的技術要求進行，檢定項目包括：外觀及通電檢查、交直流輸出電壓、擊穿報警電流、交流輸出電壓的失真度、直流輸出電壓的紋波系數、實際輸出容量、電壓持續時間、絕緣電阻、工頻耐壓試驗的檢定；后續檢定項目包括：外觀及通電檢查、交直流輸出電壓、擊穿報警電流、電壓持續時間、絕緣電阻的檢定；使用中檢驗項目包括：外觀及通電檢查、交直流輸出電壓、擊穿報警電流、電壓持續時間的檢定。通過以上不同環節設定的檢定項目，全面科學地反映出測試儀的準確度等級或限。

第二節 耐電壓測試儀的外觀檢查

一、基本信息

   在測試儀的面板、機殼或銘牌上應包含以下的主要標志和符號：產品的名稱及型號、制造廠名稱或商標、標志及制造許可證編號、制造日期、出廠編號、準確度等級、額定輸出電壓及標稱容量。

二、安全標識

   測試儀高壓輸出端必須有明顯的高壓輸出標志及其他必要的標志（如安全使用規則），低端不接地的測試儀必須有明確的標志。

三、接地措施

   耐電壓測試儀外殼上必須有明確的接地端鈕。正如前文所述，耐電壓測試儀必須是I類設備，而且除了電源輸入有保護接地外，還必須要有單獨的“保護接地端鈕"。在儀器內部帶電部件與機殼之間的絕緣失效的情況下，令“機殼"不帶電的方法就是通過接地將其連接到類似建筑固定布線中的“接地保護導體"，使人不會因易觸及機殼而觸電，從而得到保護，這要求在耐電壓測試儀“電源輸入的地"和“接地端鈕"兩者中至少有一個應與大地可靠連接。單獨的“接地端鈕"對于電源布線（如廠房建筑中的電源）沒有良好接地的情況有著重要的“安全意義"。

四、操作性能

   耐電壓測試儀的各種功能開關、按鍵應靈敏可靠。

五、高壓操作

   耐電壓測試儀應具備高壓啟動、復位鍵。

第三節 耐電壓測試儀的功能檢查

一、預置功能

   測試儀應能預置擊穿報警電流、電壓持續時間及輸出電壓值。

二、切斷功能

   被測體的要求的輸出電壓達到預置電壓持續時間時，測試儀應能自動切斷輸出電壓。

三、報警功能

   當電流值超過預置擊穿報警電流值時，測試儀能夠自動切斷輸出電壓及電流，同時發出報警信號。

 橡膠/塑料性能檢測儀器擊穿電壓試驗儀

第四節 耐電壓測試儀的檢定條件

一、環境條件

   環境溫度：（20±5）℃

   相對濕度：≤75%

   電源電壓：交流（220±22）V，頻率：（50±2.5）Hz

   安全條件：應配備保障檢定人員安全的絕緣橡膠墊，絕緣手套和良好的接地線。

二、檢定裝置

   檢定時，由標準器、標準輔助設備及環境條件所引起的擴展不確定度不應大于被檢耐電壓測試儀基本限的1/3。包含因子k取2.58。

   表3-4-1中規定的檢定項目，除項“外觀及通電檢查"外，均有對應相應的檢定設備，當然也有綜合的耐電壓測試儀檢驗裝置可以完成其中的多項檢定。

表 3-4-1  檢定項目

檢定項目 檢定 后續檢定 使用中檢驗

外觀及通用檢查 + + +

交直流輸出電壓 + + +

擊穿報警電流 - + +

交流輸出電壓的失真度 + - -

直流輸出電壓的紋波系數 + - -

實際輸出容量 + - -

電壓持續時間 + + +

絕緣電阻 + + -

工頻耐壓試驗 - - -

注：1.國家計量檢定規程執行前生產的測試儀，后續檢定中應檢定輸出容量。

2.國家計量檢定規程執行后生產定級的測試儀，僅在檢定中檢定輸出容量；但經廠家修理后的測試儀應檢定輸出容量。

3.表中“+"表示檢定，“-"表示不檢。

   不同準確度等級的耐電壓測試儀，對檢定設備的要求也有所不同，如表3-4-2所示。

表 3-4-2  檢定裝置的大允許

檢定項目 被檢耐電壓測試儀等級

2級 5級 10級

交直流輸出電壓 0.5% 1% 2%

擊穿報警電流 0.5% 1% 2%

交流輸出電壓的失真度 1%

直流輸出電壓的紋波系數 1%

實際輸出容量 2%

電壓持續時間 1%，分辨力：0.01s

絕緣電阻 1000V，2500V，10級

工頻耐壓試驗 5%

第五節 耐電壓測試儀的檢定方法

   就計量器具而言，要重點控制其檢定、后續檢定和使用中檢驗，對耐電壓測試儀也是一樣的，對于上述三種不同的控制階段，有不同的檢定項目，如上節表3-4-1所示。

一、外觀及通電檢查

   外觀主要檢查測試儀的基本信息、安全標識、接地措施。包括：

（1）面板、機殼或銘牌上應包含以下的主要標志和符號：產品的名稱及型號、制造廠名稱或商標、標志及制造許可證編號、制造日期、出廠編號、準確度等級、額定輸出電壓及標稱容量；

（2）測試儀高壓輸出端必須有明顯的高壓輸出標志及其他必要的標志（如安全使用規則），低端不接地的測試儀必須有明確的標志；

（3）耐電壓測試儀外殼上必須有明確的接地端鈕。

二、絕緣電阻測量

   耐電壓測試儀是檢驗各類低壓電器、絕緣材料等抗電性能的設備，因此它本身應能承受一定絕緣電阻及絕緣強度試驗。經過多次試驗及各方面資料和意見，高壓輸出端和電源輸入端對機殼的絕緣電阻分別規定為100MΩ和50MΩ。

   使用2500V/2500MΩ的絕緣電阻表，測量高壓輸出端子與機殼之間的絕緣電阻，絕緣電阻不小于100MΩ。

   使用1000V/1000MΩ的絕緣電阻表，測量電源輸入線（相中線連接到一起）與機殼之間的絕緣電阻，絕緣電阻不小于50MΩ。

三、工頻耐壓試驗

   用符合規程要求的耐電壓測試儀，對被檢耐電壓測試儀進行工頻耐壓試驗。

   標準耐電壓測試儀擊穿報警電流置5mA，高壓輸出端分別接于被檢測試儀的電源輸入與外殼和高壓輸出與外殼之間（若被檢測試儀外部有一端與機殼連接時，試驗前必須先斷開，具有保護接地的耐電壓測試儀免檢）。按規定施加電壓，持續時間1分鐘，應無擊穿與飛弧現象。

   這里的“外部有一端"是指高壓輸出的低端。有的測試儀低端在外面或內部與機殼連接，因此，測量高壓輸出端與外殼之產是的絕緣電阻和工頻耐壓強度時，應斷開后進行絕緣電阻測量和工頻耐壓試驗。“具有保護接地的耐電壓測試儀免檢"。所謂保護接地就是測試儀的機殼與接地端鈕和電源的地線連接在一起，這時，如果高壓輸出的低端與機殼連接即低端接地，則不需進行絕緣電阻測量和工頻耐壓試驗。

四、輸出電壓的檢定

（一）檢定方法

   輸出電壓、擊穿電流和時間是耐電壓測試儀的三項主要性能指標，當然也是計量時的主要檢定項目。前文對上述各項指標均給出了明確的要求，本節僅對具體的檢定方法加以討論：

   “輸出電壓的檢定"主要指要考查耐電壓測試儀的“輸出電壓的"，檢定方法如下：

   對于耐電壓測試儀的每一個輸出電壓量程均應檢定，高量程為全檢量程，其他量程選點檢測；設各量程滿度值為Um，選擇檢測點的方法如下：

   全檢量程：在（40~100）%Um范圍內，均勻選取檢定點（或近刻度點），且不少于四點；

   其他量程：取40%Um、70%Um和100%Um三點（或近刻度點）進行檢測。

   數字式耐電壓測試儀電壓示值的相對表達式為：

   式中：Ux——被檢測試儀的讀數值（顯示值），kV；

   Um——被檢測試儀所檢量程的滿度值，kV；

   a——與讀數值有關的系數；

   b——與滿度值有關的系數，b=0.1a。

   假設耐電壓測試儀準確度等級為5級，只有一個5kV的量程，按國標和其他規范、規程要求進行0.6kV和1.5kV點的耐電壓試驗。對數字式測試儀，相對測量限如下：

   0.6kV點的測量相對為：

   1.5kV點的測量相對為：

   5kV點的測量相對為：

   由此看出，對于數字式測試儀，用5kV量程去測量0.6kV點和1.5kV點帶來了較大的。

   指針式耐電壓測試儀一般應使被測量的值不小于儀表測量上限的三分之二。指針式測試儀的測量相對為：

   式中：Δχ——被測量的變化量，kV；

   χ——被測量的值，kV；

   χn——儀表的滿刻度指示值，kV。

   即儀表的測量限不大于引用的1.5倍。

   指針式耐電壓測試儀帶來的相對測量限如下：

   0.6kV點的測量相對限為：

   1.5kV點的測量相對限為：

   由此看出，用準確度等級5級，只有一個5kV的量程的測試儀測量0.6kV點和1.5kV點帶來的太大，不能滿足需求。因此，根據高壓的測量特點，定義40%及以上各測量點。如輸出電壓測量范圍是5kV或10kV，其內部應將量程細化，保證整個量程每一點均在大允許以內，檢定時只檢40%及以上各測量點，足以覆蓋所使用的測量點。

   全檢量程和其他量程檢定點的選擇，一方面是保證體現耐電壓測試儀的準確度等級，合理覆蓋其整個測量范圍；另一方面也是考慮到數字式和模擬式測試儀表達的一致性。

   規程規定的檢定點不可能符合對電器產品、絕緣材料的所有實驗點，只要能保證將耐電壓測試儀準確度等級的測量范圍覆蓋過來就可以了。

   耐電壓測試儀交流輸出電壓的檢定可按圖3-5-1所示的方法進行。

   檢定步驟如下：

（1）對于指針式表頭的測試儀，應校正高壓輸出指示表頭，使指針位于零位（調零）。

（2）按圖3-5-1（a）接好的線路，K應處于斷開的位置，通電穩定。

（3）調節耐電壓測試儀的輸出令其示值符合JJG 795-2004《耐電壓測試儀》中“檢定點的選取"規定的檢定點上進行檢定，讀取交流電壓表上的電壓示值。

（4）按照上條規定的方法，使耐電壓測試儀輸出電壓由小至大，重復兩次，取其平均值，視為輸出電壓的實測值，輸出電壓的實際值，可按式（3-5-1）計算：

Un=k·UV ……………………（3-5-1）

   式中：Un——被檢測試儀輸出電壓實際值；

   UV——標準電壓表示值；

   k——電壓互感器變比。

   注：1.電壓互感器空載時準確度等級應高于被檢測試儀準確度等級的十分之一。

2.標準電壓表示值應不超過被檢測試儀輸出電壓大允許的五分之一。

（二）幾點說明

1.耐電壓測試儀直流輸出電壓的檢定時，可將圖3-5-1（a）中電壓互感器換成直流高壓分壓器，由直流電壓表讀取輸出直流電壓值。

2.可以按圖3-5-1（b）所示的方法，使用“耐電壓測試儀校驗儀"直接測量并讀取測試儀實際輸出電壓值。

3.允許采用滿足規程規定檢定條件的其他方法檢測測試儀的輸出電壓。

擊穿強度：

電阻率儀：

介電常數儀

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