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通过人机对话方式,专用于固体在允许电压下不导电的材料(如绝缘漆、树脂、塑料、薄膜、陶瓷等)在工频电压下的击穿电压、击穿强度及耐电压测试。
热塑性塑料(Thermoplastic)因其可反复加热熔融、冷却固化的加工特性,以及优异的绝缘性能、轻质、耐腐蚀、易成型等优势,已成为电工电子与高压设备中最主流的绝缘结构材料之一。常见用于绝缘场景的热塑塑料包括:
这些材料在出厂前、批次抽检、研发配方验证、来料检验等环节,都一定得完成工频电气强度(击穿电压 / 击穿强度)与耐电压两项核心测试,才能判定其是不是满足 IEC、GB、ASTM 等标准要求。
所谓击穿,是指在允许电压下不导电的材料在外施电场作用下,内部载流子能量累积至足以破坏分子键或引发电子雪崩,形成导电通道,试样瞬间失效的现象。击穿电压(Breakdown Voltage) 是试样发生击穿时的外施电压峰值;击穿强度(Electric Strength) 则是击穿电压除以试样平均厚度,单位 kV/mm,是衡量材料本征绝缘能力的核心指标。
因此,一台量程覆盖至 100KV、精度 ≤1%、升压连续可控、具备多重安全防护的电压击穿强度试验仪,是热塑塑料研发实验室与质检中心的刚需设备。
热塑塑料电压击穿强度试验仪BDJC-100KV专为固体绝缘材料工频电压击穿强度与工频耐电压两项试验设计,面向热塑塑料板材、薄膜、管材、线材、注塑件、层压制品、云母复合制品、陶瓷玻璃等多种固体试样,同时兼容液体绝缘介质(如绝缘油)的击穿电压测定,属于一机两用、固液兼测的综合型高压测试平台。
热塑塑料电压击穿强度试验仪BDJC-100KV采用计算机人机对话控制,搭配无线蓝牙发射器实现远距离操作,试验人员可在 1000 米范围内与控制端通信,人机分离大幅度降低高压试验区的人身风险,是传统 1 米有线操控方案的安全升级替代。
GB/T 1695-2005 《硫化橡胶工频电压击穿强度和耐电压的测定方法》(橡胶改性热塑体系亦可参照)
GB 12656 电容器纸工频击穿电压测定法(薄膜电容用 PP/PE 料关联)
对于热塑塑料研发实验室而言,GB/T 1408.1-2016 是最常引用的母标准,BDJC-100KV 的软件界面已将该标准的试样厚度、电极直径、升压方式、判别逻辑预制完成,用户仅需选择热塑塑料-固体类别即可一键调用。
设备由低压控制柜 + 高压升压变压器 + 无触点升压模块 + 电极试验箱 + 计算机控制管理系统五部分组成:
高压施加于试样两端电极,按设定的升压速率(0.1–5.0 KV/s)逐步抬升
实时采集高压侧电压信号与回路漏电流信号,当漏电流大于阈值或电压骤降(击穿特征)时,系统判定击穿,立即切断高压并自动放电
软件记录击穿瞬间的电压值 V 与试样厚度 d,自动计算击穿强度,存入数据库
整个过程中,双向电压电流干扰抑制技术确保击穿瞬间的浪涌不会反灌烧毁通讯端口——这是很多低端厂家仅靠电压检测做不到的细节。
设定一个固定的升压速率(如 0.5 KV/s、1.0 KV/s、2.0 KV/s),电压从零连续上升至试样击穿为止。软件记录击穿电压,结合试样厚度给出击穿强度。
热塑塑料薄膜类(如 0.1 mm 厚 PET 绝缘膜)常用 0.5 KV/s 或更低,避免升温效应干扰;厚壁注塑件(如 3 mm PC 外壳)可用 1–2 KV/s。
适用场景:需要模拟实际工况中逐级加压 + 短时耐受的场景,或标准明确要求梯度法的材料类别
电压以设定梯度(如每级 +2 KV)上升,每级维持设定时间(如 20 s / 60 s),再到下一级,直至击穿。该方法能更好反映材料在近临界场强下的累积损伤行为。
电压升至预设值(如 50 KV)后保持设定时长(软件可设 10 h),观察是不是发生击穿或闪络。通过 = 规定时间内未击穿。这是区别于击穿强度测定的另一类试验——后者求极限值,前者求合格性。
试验过程中实时绘制电压–时间曲线与电流–时间曲线,操作人员可直观看到升压阶段是否平稳、击穿瞬间是否有电流突变。曲线支持缩放回溯。
漏电流判据 0–150 mA 可调(匹配不同标准对击穿电流阈值的定义)
用户名 + 密码登录,不同操作员独立账户,互不影响——这对第三方检测实验室特别的重要,避免数据篡改争议。
历史数据按试验编号 + 时间区间检索,支持无限存储(中间数据库标准对接,数据不丢失)
新版本软件带设备自检功能与预警提示功能,开机先自检高压回路、漏电防护网、放电回路是不是正常;试验前若发现接地不良、门保护未闭合、漏电流传感器异常,主动弹窗拦截,避免带病升压。
这意味着设备能接入工厂 MES 或 LIMS 系统,实现试验数据 → 中间数据库 → 质量看板的自动流转,而非孤立的 Excel 存档。
击穿试验结果高度依赖电极形状与尺寸。BDJC-100KV 提供多种可拆卸电极,覆盖不同形态热塑试样:
适用于大多数热塑塑料板材、片材的击穿强度测定,上下电极均为圆柱形黄铜,倒圆角 R=2–3 mm,避免接触棱角放电。
适用于表面不平整试样或需要模拟尖端放电工况的热塑件,如带筋条的注塑外壳局部测试。
针对热塑绝缘线缆(如 PVC/PE 电线)的径向击穿测试,线芯作一极、外部包裹箔电极作另一极。
针对热塑绝缘管材(如 PE 护套管、PA 波纹管),内壁插入芯杆电极、外壁包覆箔电极。
针对超薄热塑薄膜(如 0.02–0.1 mm 电容薄膜、FPC 基材),减小电极面积以降低边缘放电对薄样的干扰。
热塑薄膜试样在 GB/T 1408 中一般要求多层叠合至规定总厚度测试,微型电极 + 绝缘油介质是常规组合,能有很大成效避免空气沿面闪络导致的假性击穿。
绝缘油介质:标配方便拆装的油浴装置,油浴可抑制表面闪络,使测得击穿强度更接近材料本征值;对热塑薄膜、薄板强烈推荐用油浴
设备也支持定制高温油浴,可模拟热塑塑料在 90℃、130℃ 等服役温度下的高温击穿强度(如 XLPE 电缆料 90℃ 长时间运行工况)。
100 KV 属于高压试验中的中高段,任何疏忽都可能会引起人身事故或设备损毁。BDJC-100KV 的保护链路按十一重防护设计:
跳闸后电压自动回零 —— 任何保护动作触发后,高压侧自动泄放归零,避免二次上电残留
设备故障报警保护 —— 蓝牙失联、CPU 通讯异常、熔断器熔断均有声光报警
此外机内还设有漏电防护网 + 电弧自动卸压结构,击穿瞬间产生的电弧与金属蒸汽被限制在防护网内定向泄放;内置熔断保护器 + 漏电保护器双重过流熔断,保护仪器控制侧与高压侧,且熔断器更换便捷。
相比同行仅靠电压检测判断击穿,本机采用电压 + 漏电流双向判断,击穿识别更准,不易误判也不易漏判——这点对热塑薄膜低能量击穿尤其重要。
同系列另有 50KV 机型(变压器容量 3 KVA、升压器 2 KVA、变比 1:500),面向中低压热塑材料(如家电外壳 PVC、低压线缆 PE、普通薄膜)。100KV 机型的核心受众是:
高压 XLPE 电缆料研发(耐压等级 35 KV 及以上系统的绝缘料,击穿强度要求常需测至 80–100 KV 量级)
如果实验室试样最大预期击穿电压不超过 40–45 KV,50KV 机型性价比更高;若涉及高压电缆料、特种薄膜、军工级绝缘件,100KV 是必要配置。
以下参数对应 100KV 规格机型,摘录自原厂技术资料,数值不做任何修改:
关注点:XLPE 的水树 / 电树老化后击穿强度衰减,建议做梯度升压比对
用户在选型 100KV 热塑塑料电压击穿强度试验仪时,建议从以下维度逐项核对:
试样预期击穿电压 × 1.2–1.5 倍选机型。例如 XLPE 电缆料 1 mm 厚击穿约 40–60 KV,若要做 3 mm 厚或低温/高温劣化后测试,100KV 更安全。
优先选无触点电子升压而非机械调压——机械调压在 100KV 段易产生火花磨损,长期稳定性差。BDJC-100KV 已淘汰机械调压。
1000 米蓝牙无线 + 人机分离是安全加分项,特别是新购实验室如高压区与操控区无法物理隔断时。
确认是否电压 + 电流双向判别。单一电压判别在薄膜低能量击穿时容易误判未击穿。
≤1% 是本机的标定精度,对应西门子 CPU + 变压器低压侧 0–100 V 直接采集的方案,优于仅高压侧分压的低成本方案。
设备出厂带校准界面,支持远程维护报警;熔断器、漏电保护器均为易损但可自换件,停机时间短。
→ 检查试样厚度测量是否取多点均值;检查电极表面是否有压痕或污染;检查升压速率是否过快引起局部发热;检查是不是为闪络而非击穿(换绝缘油介质重试)。
→ 热塑电缆料本征击穿强度高,空气下先闪络是常态。必须改用绝缘油浴,必要时加高温油浴模拟运行温度。
→ 检查漏电流阈值是否设得过高,导致系统未识别击穿;建议开启电压+电流双向判别。
→ 1000 米为空旷理论值,试验室内如有厚钢筋混凝土或大功率变频设备干扰,建议切有线/网口)备用。
→ 能。软件交/直流可选,但热塑塑料国标以工频交流为主,直流通常用于特种薄膜或客户指定。
BDJC-100KV 虽以热塑塑料电压击穿强度为核心命名场景,但实际覆盖的试样类型远不止热塑塑料:
热固性塑料(环氧树脂、酚醛、DMC/BMC)—— 同样走 GB/T 1408
固体 + 液体 一机两用是相比只做固体的同行的差异化点,对综合型材料实验室更经济。
热塑塑料作为当前电气绝缘领域用量最大的材料族群,其工频电压击穿强度与耐电压两项指标必然的联系到下游线缆、家电、新能源、特高压、汽车电子等整机产品的安全裕度。BDJC-100KV 型试验仪围绕这两项试验做了完整的工程化落地:
西门子 CPU + 双向电压电流判别 + 击穿干扰抑制,数据可靠性优于单电压判别方案
固液兼测、多电极适配、高温油浴可定制,覆盖从 PVC 软膜到 XLPE 电缆料到 PTFE 高频线的全谱系热塑绝缘试样
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