薄膜陶瓷击穿场强试验仪 BDJC-50KV（又称耐电压强度测试仪），是一款采用计算机辅助控制与智能化人机交互界面的检测设备，旨在完成对各类绝缘材料——特别是薄膜与陶瓷等固体绝缘介质——在规定工频电压下的介电强度、击穿电压以及长期耐电压性能的精确测量。试验数据的自动采集、处理、存贮、显示与报表生成，提高了测试的准确性和可重复性，有效服务于新材料研发、产品质量控制和相关标准验证。

一、设备概述‌

本仪器遵循固体绝缘材料介电性能测试的相关国家标准及国际推荐方法设计，通过对试样施加连续均匀或分步加压的工频电压，精确测量材料在特定条件下发生电击穿时的电压值。击穿强度是通过击穿电压与试样平均厚度的比值计算得出，直接反映材料的绝缘耐受能力。试验可以在空气或特定液体媒介中进行。

二、主要技术参数‌

工作电源‌：交流 220V，50/60Hz。

最大输出功率‌：约 3kVA（针对 50kV 型号）。

输出电压范围‌：交流 0 至 50kV，连续可调。

交/直流试验模式‌：

交流模式‌：输出标准工频电压。

直流模式‌：通过内置的高压整流装置，输出脉动直流电压。用户需在试验前后进行相应的操作切换与高压放电。

升压速率‌：支持 0.1 kV/s、0.2 kV/s、0.5 kV/s、1.0 kV/s、2.0 kV/s、3.0 kV/s、5.0 kV/s 等多种可选的线性升压速度，以适应不同标准或材料特性。

试验电极‌：遵循通用标准，常规配置为柱-柱电极系统（具体规格可依据所执行的标准定制），如 Ф25mm × 25mm 两个，Ф75mm × 25mm 一个。电极材质与尺寸精度确保电场分布的规范性。

安全距离‌：试验区域（高压电极对地及箱壁）的设计满足基本电气绝缘要求，在关门状态下提供物理隔离。

三、核心测试功能与原理‌

试验仪可实现以下三种基础测试模式：

击穿电压试验（破坏性）‌：电压以选定速率持续上升，直至试样发生贯穿性击穿。设备自动记录击穿瞬间的电压值。

耐电压时间试验‌：电压升至预设的“初始电压”后保持恒定，在规定的时间内观察试样是否发生击穿或表面闪络，以验证其在特定电压下的短期耐受能力。

梯度耐压试验‌：电压分阶段升高并在每个台阶保持一定时间。例如，从初始电压开始保压，之后每间隔一段固定时间或按照设定的“梯度电压”步长提升电压并再次保压，以此评估材料的逐级耐受特性。

击穿判定依据‌：

电压骤降判据‌：软件设定“峰降电压”阈值（例如 0.1 kV）。若实时监测电压在升压或保压过程中发生超过此阈值的突然下降，系统判定为击穿。

过电流保护‌：设备内部设有漏电流监测与过流保护电路，当试验回路电流异常增大时，也会触发保护并判定试验结束。

直接观察‌：若软件判据不明确，可结合观察试样是否出现贯穿性小孔、碳化通道、开裂或明显的电灼烧痕迹作为辅助判断。

四、安全操作总则‌

（高风险警示：本设备可产生足以危及生命的高电压！）‌

人员资质‌：必须由经过充分培训、理解高压电危害及设备原理的合格人员操作，严禁未经授权人员接触或操作。试验期间应有人员在场监护。

接地与接线‌：确保设备外壳可靠连接到专用保护接地线（PE线）。这是保护操作人员免受电击和设备免受电磁干扰的重要措施。所有电源线、信号线应连接正确、牢固，避免任何接线错误。

试验环境‌：设备应安置于稳固、水平的水泥或坚实地面。实验室需保持干燥、整洁、无易燃易爆及腐蚀性气体，避免强烈震动。建议环境温度在20℃±5℃，相对湿度低于70%，以免空气湿度过大影响外部绝缘并增加放电风险。

试验前检查‌：

检查设备外观，确认无机械损伤，电缆无破皮、压折。

长期闲置后首次使用，建议在不接试样的状态下进行空载升压（电压升至较低值，如5kV），验证高压回路与测量系统工作正常。

确保试验箱门关闭到位（联锁保护功能常备）。

试验中安全‌：

试验开始后，操作人员可通过有机玻璃观察窗进行观察，但身体应与试验箱保持安全距离（建议不小于1.2米）。

切勿在升压过程中打开试验箱门或接触任何高压部件。

直流试验后，高压端会有电荷残留。必须使用专用放电棒，充分接触高压电极至接地端子，并保持接触5秒以上，确认完全放电后方可接触试样或电极。

试验后与维护‌：

试验完毕，先将控制软件中的电压降回零点，再关闭设备电源。

定期清洁试验箱内部，清除试验残留的碎屑或油污（若使用油介质）。

设备搬动前，务必切断总电源并拔下电源插头。搬运时应保持直立，避免剧烈倾斜或倒置。

五、样品制备与测试环境（参考通用规范）‌

测试结果的准确性高度依赖于样品状态和测试环境。

样品规格‌：试样表面应平整、清洁、无可见缺陷（如气泡、裂纹、杂质）。建议厚度均匀，具体尺寸（如不小于15mm×15mm）和厚度（常规不小于3mm）需根据采用的标准执行。

样品预处理‌：为消除历史存储条件差异带来的影响，样品通常在标准环境（如23℃±2℃，50%±5% RH）中放置24小时以上。特殊材料（如高温、浸液、受潮等）的“条件处理”应依据相应材料标准执行，以评估环境因素对其性能的影响。

测试媒质‌：

空气‌：最常用的媒质。若发生沿面闪络，可在电极周围加装防飞弧硅橡胶圈以改善电场分布。

绝缘油‌：为获得更高的击穿电压（避免空气电离），通常使用清洁的变压器油（室温至90℃）或高温硅油（90℃以上试验）。油浴需保证纯净，无水分和杂质。

环境控制‌：对于有严格要求的“常态试验”，实验室应努力维持在温度20℃±5℃，湿度65%±5%的范围内。“热态试验”需使用配套的恒温箱或油浴加热系统，使样品在特定温度下达到热平衡后再进行测试。

六、设备控制软件操作流程详解‌

第一步：系统启动‌

连接好所有线缆（电源线、地线、数据通讯线）。

打开试验仪主机右侧的总电源开关，预热约15分钟。

开启计算机，运行“电压击穿控制系统”软件。输入有效的用户名与密码登录。

第二步：参数设置（关键步骤）‌

登录主界面后，点击“参数设置”按钮，输入或选择以下信息：

试验单位与送试单位‌：填写检测方和委托方信息。

试验方式‌：选择“交流试验”或“直流试验”。‌注意‌：此处的选择必须与设备硬件状态（是否插入/拔出高压塔内的直流短路杆）一致。直流试验结果约为交流的 √2 倍。

试验方法‌：根据测试目的选择“击穿”、“耐压”或“梯度耐压”。

量程选择‌：依据预估的击穿电压选择适当量程（如50kV）。

峰降电压‌：设置击穿判据的电压下降阈值，常规设为0.1 kV。

漏电流上限‌：设置试验允许的最大漏电流，起到过流保护作用，通常设为几毫安。

初始电压（用于耐压/梯度）‌：耐压试验的目标电压。

升压速度‌：选择击穿试验的升压速率（kV/s）。

梯度电压‌和‌梯度时间‌：用于梯度耐压试验，定义每个电压台阶的增幅和保持时间。

终止电压‌：无论试验是否击穿，当电压升至此处设置的限值时，设备将自动停止升压并回零，此为安全保护值。

第三步：样品参数录入‌

进入“试样设置”界面，准确输入待测样品的‌厚度值‌（单位mm）。此数值是计算“击穿强度（kV/mm）”所必需的，务必测量准确。

第四步：试验执行‌

确认所有参数设置无误，试样已正确安装在电极之间，箱门已关好。

点击软件上的“开始试验”按钮。系统将自动控制升压器按设定程序运行。

实时观察“试验数据”区显示的电压、电流曲线以及升压/保压过程状态。

发生击穿或达到终止条件时，设备自动停止，屏幕弹出试验结果对话框，显示击穿电压和计算出的击穿强度。

若需中途停止，可点击“结束试验”按钮。

第五步：数据保存与报告‌

在弹出的结果对话框中，输入样品编号、批次等标识信息。

点击“保存”，将当前试验数据存入数据库。

如需打印报告，可在数据管理或报告模块中，勾选需要打印的项目（如：样品信息、试验条件、原始数据、最终结果等），生成格式化检测报告。

七、高压交直流模式切换操作‌

直流试验准备‌：

硬件切换‌：首先切断主机电源。打开设备侧板，找到高压绝缘塔，将连接高压硅堆两端的‌短路杆小心取出‌。此操作使高压硅堆串联入回路，实现交流变压后的直流整流输出。

软件与面板设置‌：在软件“参数设置”中选择“直流试验”方式。按下设备前面板上的“直流试验”状态指示灯按钮。

放电准备‌：‌直流试验后，必须严格执行放电程序‌！放电杆是专用工具，务必在开门前使用放电杆充分接触高压电极与接地端进行放电。

恢复交流试验‌：关闭电源，将‌短路杆重新插入‌高压绝缘塔的原位置，短接高压硅堆。软件参数选择回“交流试验”。

八、注意事项与日常维护‌

设备专用于材料电性能测试，其控制计算机请勿安装无关软件或挪作他用。

保持设备尤其是高压接口部位的清洁与干燥。

定期（建议每半年或工作1000小时后）对设备进行基本功能检查，包括空载升压、过流过压保护功能测试等。

电极长时间使用后可能产生氧化或损耗，应定期检查其表面光洁度与几何尺寸，必要时进行抛光或更换，以保证接触良好和电场均匀。

当发生任何异常，如异常声响、异味、控制失灵或试验数据严重偏离预期时，应立即按下急停开关并切断电源，联系专业人员检查维修。

重要提示‌：材料介电强度的测试结果受多种因素（材料均匀性、样品厚度、温度、湿度、媒质、升压速率、电极类型等）综合影响。本说明书提供的操作指南旨在规范设备使用过程，具体试验方案的制定（如采用的标准、样品处理条件、参数设定）必须依据相关产品标准或供需双方的协议。