在電氣、新能源、航空航天等領域，塑料絕緣材料（如特種塑料、硅橡膠、環氧樹脂）的長期高電場可靠性至關重要，其核心電絕緣性能——耐電壓擊穿能力（介電強度）必須通過科學評估。BDJC-100KV試驗儀正是為此設計，用于精確測定材料喪失絕緣性能的臨界電壓，為產品研發、質量控制和安全認證提供權威數據。



試驗的意義與基本原理



塑料材料非理想絕緣體，當電場強度超過極限時，會發生瞬間電擊穿，形成永久導電通道，可能導致設備短路、火災甚至爆炸。因此，準確測定擊穿電壓并計算介電強度（擊穿電壓/試樣厚度），是預判絕緣可靠性、指導安全設計的根本依據。



擊穿過程是復雜物理化學變化的綜合結果，主要包括：



電擊穿‌：強電場下，材料內部電子被急劇加速，引發“雪崩式”電離，導致絕緣結構崩潰。此過程迅速，與溫度關系不大。

熱擊穿‌：材料中的雜質或局部缺陷在高電場下產生焦耳熱，若散熱不佳，熱量積累導致溫度升高、電阻下降，電流進一步增大，形成惡性循環直至破壞。

電化學擊穿‌：在電場、濕氣及污染物的長期共同作用下，材料發生化學降解，絕緣性能逐漸喪失。

核心標準與試驗方法



試驗設備與測試流程必須嚴格遵循國內外權威標準，以保證結果的科學性、可比性與公信力。



核心方法標準‌：



GB/T 1408.1-2016‌：中國基礎、應用廣泛的工頻電壓測試方法標準，等同于國際標準IEC 60243-1。

GB/T 1408.2-2006‌：補充規定直流電壓測試的特殊要求。

ASTM D149‌：美國材料與試驗協會標準，在國際貿易和許多行業中被廣泛認可。



基本測試模式‌：



短時升壓法‌：電壓從零開始，以恒定速率均勻上升，直至試樣擊穿。快速高效，應用廣。

逐級升壓法‌：電壓以階梯方式升高，在每個等級保持一段時間，直至擊穿。更貼近實際過電壓情況。

耐壓試驗‌：電壓升至規定值并保持一段時間，檢驗試樣是否擊穿。用于驗證短期耐受能力。

梯度耐壓試驗‌：在多個遞增電壓等級下分別進行耐壓測試，評估材料在不同應力下的性能。

設備構成與功能解析



BDJC-100KV試驗儀集高壓輸出、智能控制、安全防護于一體。



高壓發生與精密升壓系統‌：核心為高壓變壓器，將220V工頻輸入升壓至測試所需高電壓（0-100kV）。采用無觸點原件或步進電機控制的調壓器，實現連續可調的勻速升壓，避免電壓波動和電弧問題。支持交直流一體化測試。

智能測控與數據管理系統‌：以計算機為核心，通過專用軟件實現全自動控制。可設置試驗方式、方法、升壓速率等參數；實時監測并顯示電壓、電流變化；自動記錄擊穿電壓和時間；計算并存儲介電強度；支持數據導出和遠程監控。

標準化電極與試樣環境系統‌：配備符合標準的電極（如Φ25mm、Φ75mm圓柱電極），可選配球形、球-板、線材等專用電極以適應不同樣品形態。測試可在空氣或絕緣油（如變壓器油）中進行，油浴能有效抑制表面閃絡。

全方位安全防護體系‌：集成硬件聯鎖（門開斷電）、電氣保護（過流、過壓、短路等）、自動放電與接地保護（接地電阻≤4Ω），以及軟件邏輯保護（權限管理、參數校驗），確保操作安全。

標準測試流程

試樣準備‌：試樣厚度均勻（1-3mm），表面平整清潔，無氣泡裂紋。在標準環境（23±2℃，50±5%濕度）下預處理不少于24小時。

設備檢查‌：確認接地良好，電極清潔牢固。選擇測試環境（空氣或油浴）。

軟件設置‌：登錄軟件，設置試驗方式、方法、升壓速率、終止電壓等。準確輸入試樣厚度。

試驗執行‌：安裝試樣，關閉安全門，點擊“開始”。觀察實時曲線，擊穿后自動停止、降壓、放電。

結果記錄‌：記錄擊穿電壓和形貌（碳化、穿孔等）。每組試樣至少測試5個有效點，剔除異常值后取平均值。

關鍵影響因素

材料因素‌：化學結構、分子極性、結晶度、雜質、氣泡等直接影響絕緣性能。

試樣厚度‌：介電強度通常隨厚度增加而下降。

電壓波形與頻率‌：工頻交流擊穿強度通常低于直流。

環境溫濕度‌：溫度升高、濕度增加均會降低擊穿電壓。

電極系統‌：電極形狀、尺寸及表面狀態影響電場分布。

升壓速率‌：速率過快可能使結果偏高，過慢可能使結果偏低。

應用領域



該試驗儀廣泛應用于科研與新品開發、生產質量控制、產品安全認證（如CQC、UL、VDE）、電力與能源領域等，是保障電氣設備安全運行的重要工具。