电气绝缘材料击穿电压测试

检测项目

击穿电压测试：

• 交流击穿电压：击穿强度≥20kV/mm（参照IEC60243-1）
• 直流击穿电压：击穿值≥15kV（在23°C下）
• 脉冲击穿电压：雷电冲击峰值≥100kV（IEC60060-1）

介质特性测试：

• 介质损耗角正切：tanδ≤0.005（频率50Hz）
• 体积电阻率：值≥10^14Ω·cm（GB/T1410）
• 表面电阻率：值≥10^13Ω（标准电极间距）

温度依赖性测试：

• 热态击穿电压：105°C下值≥18kV/mm
• 冷态击穿电压：-40°C下值≥16kV/mm
• 热老化指数：击穿衰减率≤10%（IEC60216）

湿度影响测试：

• 湿态击穿电压：95%RH下值≥12kV/mm
• 水分吸收率：≤0.1wt%（参照ASTMD570）
• 凝露耐受性：击穿下降≤15%（IEC60897）

机械应力测试：

• 弯曲后击穿电压：值≥原值80%（弯曲半径5mm）
• 拉伸后击穿电压：值≥原值75%（应变率1mm/min）
• 压缩后绝缘性能：击穿电压下降≤10%（GB/T1041）

老化性能测试：

• 加速热老化后击穿电压：值≥初始值90%（1000hat130°C）
• 紫外线老化指数：击穿强度保留率≥85%（ISO4892）
• 化学老化耐受性：浸渍后值≥12kV/mm（IEC60893）

频率响应测试：

• 高频击穿电压：1MHz下值≥10kV/mm
• 低频击穿电压：0.1Hz下值≥18kV/mm
• 谐振频率偏移：±5%内（标准参考）

界面特性测试：

• 多层介质击穿电压：值≥单层总和的90%
• 界面闪络电压：值≥25kV（电极间距10mm）
• 粘结强度影响：击穿下降≤8%（ASTMD1002）

高电压脉冲测试：

• 操作冲击击穿电压：值≥80kV（波形250/2500μs）
• 陡波前击穿：上升速率100kV/μs下值≥50kV
• 重复脉冲耐受：1000次后击穿≥90%初始值

缺陷评估测试：

• 孔隙率影响：孔隙率≤0.1%时击穿值≥22kV/mm
• 表面粗糙度相关性：Ra≤1μm下值≥18kV/mm
• 内部裂纹检测：击穿位置偏移≤2mm（显微观察）

检测范围

1.变压器油：矿物油及合成酯类，重点检测纯净度、耐压稳定性及老化后击穿电压衰减，确保高压变压器绝缘安全。

2.电缆绝缘材料：交联聚乙烯(XLPE)及乙丙橡胶(EPR)，检测长期运行下的交流击穿强度和热机械性能，预防电树枝老化。

3.塑料薄膜绝缘：聚酯(PET)和聚酰亚胺(PI)薄膜，侧重薄层击穿电压(≥150kV/mm)和高频介质损耗，用于电容器和电机绝缘。

4.陶瓷绝缘体：氧化铝和氮化硅陶瓷，检测高温下直流击穿特性和表面闪络电压，适用高压绝缘子和电子封装。

5.橡胶绝缘材料：硅橡胶和丁基橡胶，重点测试柔韧性影响下的湿态击穿电压及抗电弧性能，用于电缆附件。

6.复合绝缘子：玻璃纤维增强环氧树脂芯棒，评估界面击穿强度和紫外老化耐受性，确保输电线路可靠性。

7.漆包线绝缘漆：聚氨酯和聚酯亚胺漆，检测漆膜厚度均匀性及热态击穿电压，用于电磁线绕组绝缘。

8.气体绝缘材料：SF6和干燥空气，测试高气压下脉冲击穿电压及分解产物影响，用于GIS开关设备。

9.纸质绝缘材料：绝缘纸板和浸渍纸，重点检测浸油后交流击穿强度及水分敏感度，用于变压器和电容器。

10.环氧树脂绝缘体：浇注和模压环氧，检测高低温循环后击穿电压保留率及体积电阻率，用于电子元件封装。

检测方法

国际标准：

• IEC60243-1:2022固体绝缘材料交流击穿电压测试方法
• IEC60243-2:2022固体绝缘材料直流击穿电压测试方法
• IEC60897:2020液体绝缘材料击穿电压测试
• IEC60060-1:2021高电压试验技术
• ASTMD149-20固体电绝缘材料击穿电压测试

国家标准：

• GB/T1408.1-2020绝缘材料工频击穿电压测试方法
• GB/T1408.2-2021绝缘材料直流击穿电压测试方法
• GB/T507-2021绝缘油击穿电压测定法
• GB/T1695-2022硫化橡胶击穿电压测试
• GB/T11021-2021电气绝缘材料耐热性评定

方法差异包括IEC标准采用球状电极配置，而GB标准常用盘状电极，导致击穿值偏差约±5%；ASTMD149规定试样厚度范围较窄，IEC60243覆盖更广温度条件；GB/T507对油样预处理更严格，水分控制要求≤40ppm，IEC60897允许≤50ppm。

检测设备

1.交流高压发生器：PhenixPD100(输出电压0-100kVAC,精度±1%)

2.直流高压测试仪：HipotronicsDC120(电压范围0-120kVDC,纹波≤3%)

3.脉冲电压发生器：HaefelyPVM20(脉冲峰值200kV,上升时间1.2μs)

4.绝缘电阻测试仪：MeggerMIT525(测量范围0.01MΩ-20TΩ,测试电压500V-5000V)

5.介质损耗测试仪：Tettex2828(频率50Hz-400Hz,tanδ分辨率0.001)

6.环境试验箱：WeissWK3-340(温度范围-70°Cto+180°C,湿度10%-98%RH)

7.高电压探头：TektronixP6015A(带宽75MHz,分压比1000:1)

8.油击穿测试仪：MeggerOTS100(自动测试,电压步进2kV/s)

9.热老化试验箱：MemmertUF500(温度控制±0.5°C,容量500L)

10.表面电阻计：Trek152-1(测量范围10^3-10^16Ω,电极间距可调)

11.弯曲试验机：TiniusOlsenH25KT(弯曲角度0-180°,力值25kN)

12.拉伸试验机：ShimadzuAG-X20kN(载荷精度±0.5%,位移分辨率0.001mm)

13.显微观察系统：OlympusBX53(放大倍数50x-1000x,数码成像)

14.光谱分析仪：PerkinElmerLambda950(波长范围190-3300nm,分辨率0.05nm)

15.湿度控制舱：ClimatsCLM350(湿度稳定性±2%RH,温度范围-40°Cto+150°C)

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"电气绝缘材料击穿电压测试"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。