介電強度試驗儀是如何判斷擊穿的
介電強度試驗儀(也稱為耐壓測試儀或高壓測試儀)判斷絕緣材料是否發(fā)生電擊穿,主要是通過監(jiān)測在施加高電壓過程中發(fā)生的幾個關(guān)鍵電氣參數(shù)的突變來實現(xiàn)的。以下是主要的判斷依據(jù)和方法:
1.電流監(jiān)測(***核心的方法):
原理:在擊穿發(fā)生前,流過絕緣材料的電流通常很小(主要是電容充電電流和泄漏電流)。***旦發(fā)生擊穿,絕緣失效,會在擊穿點形成***個低電阻通道,導致電流瞬間急劇增加(可能是幾個數(shù)量***的增長)。
判斷方式:儀器設(shè)定了***個電流跳閘閾值。當實時監(jiān)測到的電流值超過這個預設(shè)的閾值時,儀器就判定發(fā)生了擊穿。這個閾值通常設(shè)定在毫安***(mA),具體值根據(jù)測試標準、樣品類型和測試電壓而定(例如1mA,5mA,10mA,100mA等)。
關(guān)鍵點:選擇合適的電流閾值至關(guān)重要。閾值太低可能導致誤判(將無害的泄漏電流或瞬時干擾判斷為擊穿);閾值太高可能導致漏判(小規(guī)模的擊穿未被檢測到)。
2.電壓驟降監(jiān)測:
原理:發(fā)生擊穿時,由于形成了低阻通道,測試電極之間的電壓會瞬間大幅下降(甚至接近零)。
判斷方式:儀器實時監(jiān)測施加在樣品上的電壓。如果檢測到電壓在極短時間內(nèi)(微秒到毫秒***)急劇下降到遠低于設(shè)定測試電壓的某個水平(例如低于設(shè)定值的某個百分比,或低于某個絕對值),則判定為擊穿。
注意:這種方法在電源內(nèi)阻較小或測試回路阻抗較低時可能不太明顯(因為電源能快速補充電流維持電壓),但在串聯(lián)電阻較大或某些特定測試電路中比較有效。它常作為電流跳閘的輔助判斷。
3.電弧檢測(光學/聲學):
原理:擊穿通常伴隨著強烈的電弧放電,產(chǎn)生可見光和/或聲音(“啪”的放電聲)。
判斷方式:***些更高***或特定應用的儀器可能配備光電傳感器(探測電弧閃光)或聲學傳感器(探測放電聲音)。當檢測到這些信號時,結(jié)合電氣參數(shù)變化,可以更可靠地判斷擊穿。
應用:常用于實驗室研究、對擊穿過程有特殊觀察需求的場合,或者在電氣參數(shù)突變不明顯時作為輔助判斷。在標準生產(chǎn)線測試中較少作為主要判斷依據(jù)。
4.斷路器跳閘/熔斷器熔斷(間接、保護性):
原理:擊穿產(chǎn)生的巨大電流會使測試回路中的保護斷路器跳閘或熔斷器熔斷,切斷高壓輸出。
判斷方式:儀器檢測到高壓輸出被意外中斷(非操作員手動停止),且通常伴隨電流的急劇上升(被保護動作切斷前),可推斷發(fā)生了擊穿。
注意:這通常被視為***種保護機制的結(jié)果,而不是儀器主動檢測擊穿的主要手段。儀器本身會記錄在保護動作前是否已檢測到電流超限或電壓驟降。
綜合判斷與安全措施:
主判據(jù):對于絕大多數(shù)商業(yè)介電強度試驗儀,電流超過預設(shè)閾值是判斷擊穿的核心和主要依據(jù)。
輔助判據(jù):電壓驟降監(jiān)測常作為輔助判據(jù),與電流判據(jù)結(jié)合使用,提高判斷的準確性,尤其是在電流上升不夠陡峭或閾值設(shè)置接近泄漏電流水平時。
多重保障:儀器內(nèi)部通常設(shè)計有多重保護電路(過流、過壓、短路保護),***旦檢測到擊穿或危險情況(如電流即將超過儀器的***大承受能力),會立即(通常在毫秒甚至微秒***內(nèi))切斷高壓輸出,以保護樣品、儀器和操作人員安全,并發(fā)出明確的擊穿報警信號(聲光報警、屏幕顯示“擊穿”或“FAIL”等)。
防止誤判:為了避免瞬態(tài)干擾(如開關(guān)噪聲)引起的誤判,儀器內(nèi)部通常有濾波電路和適當?shù)难訒r判斷邏輯(確保電流超標是持續(xù)且顯著的)。
總結(jié)來說:
介電強度試驗儀主要通過實時監(jiān)測流過樣品的測試電流,并將其與預設(shè)的電流跳閘閾值進行比較。當測試電流超過該閾值時,儀器立即判定為擊穿,并切斷高壓輸出。電壓驟降檢測是常見的輔助判斷手段。電弧探測則用于特定需求場合。保護裝置(斷路器、熔斷器)的動作是擊穿發(fā)生后保護系統(tǒng)的響應結(jié)果。儀器的核心在于快速、準確地捕捉擊穿瞬間的電流突變并做出反應。
注:文章來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除