电压击穿强度试验仪

电压击穿强度试验仪 直流击穿电压

C.1电压击穿强度试验仪 设备

使用配备等直径电极（如IEC 60243-1：2013的5.2.1.2）中的电气设备（IEC 60243-1：2013第8节提出的升压变压器），并应用直流电源。方法见IEC 60243-2。

玻璃和背板的直流击穿强度通常很高，可能由几层组成，不可能进行厚度调整。因此，建议使用能够产生小10 000 V的设备。

为了保护电压源免受损坏，它应配备一个断开试样电源电源的装置，它可能由电极的高压电源中的电流敏感元件组成。

为了限制击穿时的电流或电压浪涌的损坏，可以使用具有适当值的电阻器与电极串联使用。电阻值取决于电极可以容忍的损坏。使用非常高的值电阻可能会导致击穿电压高于用低压电阻获得的击穿电压。

电极应由两个金属圆筒组成，好由不锈钢制成，其边缘圆形，以得到3mm±0.2mm的半径。应使用固定装置，将上下电极对准在1.0 mm以内。两个电极的直径和高度都应为25 mm±1 mm，见图C.1。两个电极的直径应不大于0.2 mm。金属电极应始终保持平滑，清洁，无缺陷。

注  已经发现，使用不对称电极观察到测量值的较大变化性，因此不代表替代电极配置。

图C.1 — 电介质强度试验的等电极（来自于IEC60243—1：2013图1b）

C.2 环绕介质

材料应在选择防止闪络的周围介质中进行测试。周围介质应由符合IEC 60296的矿物基变压器油组成。在世界某些地区，IEC 60296规定的矿物油可能无法使用。在这种情况下，推荐使用符合ASTM D 3487 II型油的矿物油。石油的周期性交换需要根据目视检查进行。当杂质的迹象观察到由分解产生的灰分，外来杂质，由油的氧化引起的颜色变化等。

在具有尺寸和周围介质的油浴中进行测试，填充到避免闪络的水平。

C.3 过程

电极应以不破坏（穿刺）试样的方式施加到样品上，但要充分施加压力以确保电极与样品之间良好的接触。在两个电极之间施加电压，并根据以下要求增加电压程序。

该测试可以以正或负极性执行。可以使用10mA范围内的电流限制。

除非另有说明，试验应在23℃±2℃下进行。样品应具有至少50 mm x 50 mm的小尺寸。

电压应以2 000 V / s的均匀速率从零升高直到发生故障。如果击穿发生在10 s以内，则斜坡率应按以下顺序降低1000 V / s，500 V / s ，200V / s或100V / s，直到在至少10s之后发生击穿，即使用10秒后发生击穿的高斜坡率。对于其击穿电压差异很大的材料，某些样品可能会在的测试时间以外失败。在这种情况下，如果大多数故障10秒后发生。

注  对于完整的背板，通常适用2 000 V / s的速率。对于在较低电压应用中使用的背板或依靠绝缘的单个层，适用于100 V / s或500 V / s的较慢斜率。

C.4 细分的标准

电击穿伴随着电路中流过的电流的增加以及样品两端的电压的降低。增加的电流可能使断路器跳闸或熔断保险丝。然而，断路器的跳闸有时可能受到闪络，样品充电电流，泄漏或局部放电电流，设备磁化电流或设备故障。因此，本地断路器与测试设备和被测材料的特性配合良好是重要的，否则断路器可能在没有仪器的情况下进行试样破裂，或在发生故障时不能运行，因此不能提供正确的击穿标准。即使在佳条件下，也可能会发生周围介质中的过早破裂，并应进行观察测试期间环境介质（变压器油）的杂散故障。如果发生杂散击穿，应该报告。

C.5 其他的表征方法

过去已经广泛使用其他两种测试方法来表征在光伏组件的背景下使用的聚合物玻璃和背板的介电性质，即：

a）  交流绝缘击穿;

b）   局部放电。

然而，两种方法在评估用于光伏组件中绝缘的聚合物材料的绝缘强度方面具有局限性，因此不被认为是等直径绝缘击穿的替代方法。

绝缘击穿电压定义了绝缘系统崩溃之前可能在玻璃或底片上施加的大电压差，不合格并导通。作为击穿的结果，通常在连接电极的片材内产生导电跟踪路径。

部分放电（PD）是在高压应力下电绝缘系统的一小部分的局部绝缘击穿，其不会桥接两个导体之间的空间.PD通常在固体电介质内的空隙，裂纹或夹杂物内开始。

介质击穿机制对于应用直流电压是不同的。条件和交流波形。测试时，故障主要依赖于暴露于直流电源下样品中产生的热量。当前在测试，另一方面，故障很大程度上取决于缺陷，例如空隙，杂质，分散不良的填料等。对于大多数材料，故障高于交流击穿故障，但这是不可能预测的，并不总是如此。

直径设计方法是确定背板是否满足直径。要求安全标准IEC 61730-1：2016，5.6.4.2，即：

c）1 000 V + 2次BASIC绝缘系统电压;

d）2 000 V + 4倍系统电压，用于双层或加强绝缘。

DC测试必须用于此目的。测试不能被视为相等的替代品。

然而，AC测试可能与其他原因相关，例如控制生产过程中的缺陷。

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