橡胶/塑料性能检测仪器击穿电压试验仪

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橡胶/塑料性能检测仪器击穿电压试验仪

第一节 耐电压测试仪的测量范围及检定项目

一、测量范围

   根据目前国内外各种低压电器设备、绝缘材料等抗电性能试验要求的需要，与有关生产厂及用户讨论，规程确定适用于额定输出电压为15KV以下的数字式及指针式交流（工频）、直流耐电压测试仪、安全性能综合测试仪的耐压部分、绝缘耐压测试仪的耐压部分的检定、后续检定和使用中检验。

   不适用于脉冲电压或音频电压输出的测试仪、电线电缆用火花试验机、电磁兼容类高压测试设备的检定。

二、检定项目

   耐电压测试仪是对各种低压电器设备、各种电器器具、绝缘材料和绝缘结构的抗电性能进行检测和试验的仪器。该仪器能调整输出需要的交直流试验电压和设定击穿报警电流。在试验中，被试件在要求的试验电压作用下达到规定时间时，耐电压测试仪自动切断试验电压；一旦超过设定的击穿电流，出现击穿，它能够自动切断输出电压并同时报警，以确定被试件能否承受规定的绝缘强度试验电压。

   测试仪的检定工作依据JJG 795-2004《耐电压测试仪》国家检定规程的技术要求进行，检定项目包括：外观及通电检查、交直流输出电压、击穿报警电流、交流输出电压的失真度、直流输出电压的纹波系数、实际输出容量、电压持续时间、绝缘电阻、工频耐压试验的检定；后续检定项目包括：外观及通电检查、交直流输出电压、击穿报警电流、电压持续时间、绝缘电阻的检定；使用中检验项目包括：外观及通电检查、交直流输出电压、击穿报警电流、电压持续时间的检定。通过以上不同环节设定的检定项目，全面科学地反映出测试仪的准确度等级或限。

第二节 耐电压测试仪的外观检查

一、基本信息

   在测试仪的面板、机壳或铭牌上应包含以下的主要标志和符号：产品的名称及型号、制造厂名称或商标、标志及制造许可证编号、制造日期、出厂编号、准确度等级、额定输出电压及标称容量。

二、安全标识

   测试仪高压输出端必须有明显的高压输出标志及其他必要的标志（如安全使用规则），低端不接地的测试仪必须有明确的标志。

三、接地措施

   耐电压测试仪外壳上必须有明确的接地端钮。正如前文所述，耐电压测试仪必须是I类设备，而且除了电源输入有保护接地外，还必须要有单独的“保护接地端钮"。在仪器内部带电部件与机壳之间的绝缘失效的情况下，令“机壳"不带电的方法就是通过接地将其连接到类似建筑固定布线中的“接地保护导体"，使人不会因易触及机壳而触电，从而得到保护，这要求在耐电压测试仪“电源输入的地"和“接地端钮"两者中至少有一个应与大地可靠连接。单独的“接地端钮"对于电源布线（如厂房建筑中的电源）没有良好接地的情况有着重要的“安全意义"。

四、操作性能

   耐电压测试仪的各种功能开关、按键应灵敏可靠。

五、高压操作

   耐电压测试仪应具备高压启动、复位键。

第三节 耐电压测试仪的功能检查

一、预置功能

   测试仪应能预置击穿报警电流、电压持续时间及输出电压值。

二、切断功能

   被测体的要求的输出电压达到预置电压持续时间时，测试仪应能自动切断输出电压。

三、报警功能

   当电流值超过预置击穿报警电流值时，测试仪能够自动切断输出电压及电流，同时发出报警信号。

 橡胶/塑料性能检测仪器击穿电压试验仪

第四节 耐电压测试仪的检定条件

一、环境条件

   环境温度：（20±5）℃

   相对湿度：≤75%

   电源电压：交流（220±22）V，频率：（50±2.5）Hz

   安全条件：应配备保障检定人员安全的绝缘橡胶垫，绝缘手套和良好的接地线。

二、检定装置

   检定时，由标准器、标准辅助设备及环境条件所引起的扩展不确定度不应大于被检耐电压测试仪基本限的1/3。包含因子k取2.58。

   表3-4-1中规定的检定项目，除项“外观及通电检查"外，均有对应相应的检定设备，当然也有综合的耐电压测试仪检验装置可以完成其中的多项检定。

表 3-4-1  检定项目

检定项目 检定 后续检定 使用中检验

外观及通用检查 + + +

交直流输出电压 + + +

击穿报警电流 - + +

交流输出电压的失真度 + - -

直流输出电压的纹波系数 + - -

实际输出容量 + - -

电压持续时间 + + +

绝缘电阻 + + -

工频耐压试验 - - -

注：1.国家计量检定规程执行前生产的测试仪，后续检定中应检定输出容量。

2.国家计量检定规程执行后生产定级的测试仪，仅在检定中检定输出容量；但经厂家修理后的测试仪应检定输出容量。

3.表中“+"表示检定，“-"表示不检。

   不同准确度等级的耐电压测试仪，对检定设备的要求也有所不同，如表3-4-2所示。

表 3-4-2  检定装置的大允许

检定项目 被检耐电压测试仪等级

2级 5级 10级

交直流输出电压 0.5% 1% 2%

击穿报警电流 0.5% 1% 2%

交流输出电压的失真度 1%

直流输出电压的纹波系数 1%

实际输出容量 2%

电压持续时间 1%，分辨力：0.01s

绝缘电阻 1000V，2500V，10级

工频耐压试验 5%

第五节 耐电压测试仪的检定方法

   就计量器具而言，要重点控制其检定、后续检定和使用中检验，对耐电压测试仪也是一样的，对于上述三种不同的控制阶段，有不同的检定项目，如上节表3-4-1所示。

一、外观及通电检查

   外观主要检查测试仪的基本信息、安全标识、接地措施。包括：

（1）面板、机壳或铭牌上应包含以下的主要标志和符号：产品的名称及型号、制造厂名称或商标、标志及制造许可证编号、制造日期、出厂编号、准确度等级、额定输出电压及标称容量；

（2）测试仪高压输出端必须有明显的高压输出标志及其他必要的标志（如安全使用规则），低端不接地的测试仪必须有明确的标志；

（3）耐电压测试仪外壳上必须有明确的接地端钮。

二、绝缘电阻测量

   耐电压测试仪是检验各类低压电器、绝缘材料等抗电性能的设备，因此它本身应能承受一定绝缘电阻及绝缘强度试验。经过多次试验及各方面资料和意见，高压输出端和电源输入端对机壳的绝缘电阻分别规定为100MΩ和50MΩ。

   使用2500V/2500MΩ的绝缘电阻表，测量高压输出端子与机壳之间的绝缘电阻，绝缘电阻不小于100MΩ。

   使用1000V/1000MΩ的绝缘电阻表，测量电源输入线（相中线连接到一起）与机壳之间的绝缘电阻，绝缘电阻不小于50MΩ。

三、工频耐压试验

   用符合规程要求的耐电压测试仪，对被检耐电压测试仪进行工频耐压试验。

   标准耐电压测试仪击穿报警电流置5mA，高压输出端分别接于被检测试仪的电源输入与外壳和高压输出与外壳之间（若被检测试仪外部有一端与机壳连接时，试验前必须先断开，具有保护接地的耐电压测试仪免检）。按规定施加电压，持续时间1分钟，应无击穿与飞弧现象。

   这里的“外部有一端"是指高压输出的低端。有的测试仪低端在外面或内部与机壳连接，因此，测量高压输出端与外壳之产是的绝缘电阻和工频耐压强度时，应断开后进行绝缘电阻测量和工频耐压试验。“具有保护接地的耐电压测试仪免检"。所谓保护接地就是测试仪的机壳与接地端钮和电源的地线连接在一起，这时，如果高压输出的低端与机壳连接即低端接地，则不需进行绝缘电阻测量和工频耐压试验。

四、输出电压的检定

（一）检定方法

   输出电压、击穿电流和时间是耐电压测试仪的三项主要性能指标，当然也是计量时的主要检定项目。前文对上述各项指标均给出了明确的要求，本节仅对具体的检定方法加以讨论：

   “输出电压的检定"主要指要考查耐电压测试仪的“输出电压的"，检定方法如下：

   对于耐电压测试仪的每一个输出电压量程均应检定，高量程为全检量程，其他量程选点检测；设各量程满度值为Um，选择检测点的方法如下：

   全检量程：在（40~100）%Um范围内，均匀选取检定点（或近刻度点），且不少于四点；

   其他量程：取40%Um、70%Um和100%Um三点（或近刻度点）进行检测。

   数字式耐电压测试仪电压示值的相对表达式为：

   式中：Ux——被检测试仪的读数值（显示值），kV；

   Um——被检测试仪所检量程的满度值，kV；

   a——与读数值有关的系数；

   b——与满度值有关的系数，b=0.1a。

   假设耐电压测试仪准确度等级为5级，只有一个5kV的量程，按国标和其他规范、规程要求进行0.6kV和1.5kV点的耐电压试验。对数字式测试仪，相对测量限如下：

   0.6kV点的测量相对为：

   1.5kV点的测量相对为：

   5kV点的测量相对为：

   由此看出，对于数字式测试仪，用5kV量程去测量0.6kV点和1.5kV点带来了较大的。

   指针式耐电压测试仪一般应使被测量的值不小于仪表测量上限的三分之二。指针式测试仪的测量相对为：

   式中：Δχ——被测量的变化量，kV；

   χ——被测量的值，kV；

   χn——仪表的满刻度指示值，kV。

   即仪表的测量限不大于引用的1.5倍。

   指针式耐电压测试仪带来的相对测量限如下：

   0.6kV点的测量相对限为：

   1.5kV点的测量相对限为：

   由此看出，用准确度等级5级，只有一个5kV的量程的测试仪测量0.6kV点和1.5kV点带来的太大，不能满足需求。因此，根据高压的测量特点，定义40%及以上各测量点。如输出电压测量范围是5kV或10kV，其内部应将量程细化，保证整个量程每一点均在大允许以内，检定时只检40%及以上各测量点，足以覆盖所使用的测量点。

   全检量程和其他量程检定点的选择，一方面是保证体现耐电压测试仪的准确度等级，合理覆盖其整个测量范围；另一方面也是考虑到数字式和模拟式测试仪表达的一致性。

   规程规定的检定点不可能符合对电器产品、绝缘材料的所有实验点，只要能保证将耐电压测试仪准确度等级的测量范围覆盖过来就可以了。

   耐电压测试仪交流输出电压的检定可按图3-5-1所示的方法进行。

   检定步骤如下：

（1）对于指针式表头的测试仪，应校正高压输出指示表头，使指针位于零位（调零）。

（2）按图3-5-1（a）接好的线路，K应处于断开的位置，通电稳定。

（3）调节耐电压测试仪的输出令其示值符合JJG 795-2004《耐电压测试仪》中“检定点的选取"规定的检定点上进行检定，读取交流电压表上的电压示值。

（4）按照上条规定的方法，使耐电压测试仪输出电压由小至大，重复两次，取其平均值，视为输出电压的实测值，输出电压的实际值，可按式（3-5-1）计算：

Un=k·UV ……………………（3-5-1）

   式中：Un——被检测试仪输出电压实际值；

   UV——标准电压表示值；

   k——电压互感器变比。

   注：1.电压互感器空载时准确度等级应高于被检测试仪准确度等级的十分之一。

2.标准电压表示值应不超过被检测试仪输出电压大允许的五分之一。

（二）几点说明

1.耐电压测试仪直流输出电压的检定时，可将图3-5-1（a）中电压互感器换成直流高压分压器，由直流电压表读取输出直流电压值。

2.可以按图3-5-1（b）所示的方法，使用“耐电压测试仪校验仪"直接测量并读取测试仪实际输出电压值。

3.允许采用满足规程规定检定条件的其他方法检测测试仪的输出电压。

击穿强度：

电阻率仪：

介电常数仪

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