電壓擊穿試驗(yàn)儀的高壓生成、測量與安全防護(hù)系統(tǒng)全解析
更新時間:2025-12-05 點(diǎn)擊次數(shù):21
電壓擊穿試驗(yàn)儀作為評估材料絕緣性能的核心設(shè)備,其高壓生成、測量與安全防護(hù)系統(tǒng)通過精密協(xié)同設(shè)計,確保測試的精準(zhǔn)性與操作安全性。
高壓生成系統(tǒng)采用多級變壓器耦合技術(shù),實(shí)現(xiàn)0-150kV連續(xù)可調(diào)輸出。交流模式下通過工頻變壓器產(chǎn)生正弦波電壓,直流模式則依賴倍壓整流電路。關(guān)鍵設(shè)計包括真空浸漬工藝的高壓線圈,確保持續(xù)高壓下的穩(wěn)定性;智能調(diào)壓模塊實(shí)現(xiàn)0.5%的電壓調(diào)節(jié)精度;精密電阻網(wǎng)絡(luò)分壓器配合溫度補(bǔ)償設(shè)計,消除環(huán)境溫漂對輸出穩(wěn)定性的影響。升壓速率可在0.02kV/s至10kV/s范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié),滿足脆性材料(如玻璃)的慢速升壓需求與金屬材料的快速升壓測試。
測量系統(tǒng)通過光電隔離技術(shù)同步采集電壓與電流信號,實(shí)現(xiàn)毫秒級響應(yīng)。電壓測量采用1000:1阻容分壓網(wǎng)絡(luò),配合24位Σ-Δ型ADC與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性校正算法,將誤差控制在1%以內(nèi);電流檢測依賴高精度霍爾傳感器,實(shí)時捕捉擊穿瞬間的電流突變(從1-10μA驟升至1mA以上)。動態(tài)基線校正技術(shù)可消除環(huán)境溫漂影響,預(yù)擊穿識別算法通過dV/dt變化率預(yù)測擊穿點(diǎn),確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。
安全防護(hù)系統(tǒng)構(gòu)建六重屏障:硬件層面,配置過流保護(hù)(0.1秒內(nèi)切斷電源)、漏電保護(hù)(1-30mA可調(diào))及高壓機(jī)械限位;軟件層面,通過試驗(yàn)軟件設(shè)置終止電壓、電壓歸零保護(hù)及試驗(yàn)箱門互鎖功能;環(huán)境層面,試驗(yàn)箱采用高壓電極與箱壁安全距離設(shè)計(50kV設(shè)備≥250mm),并配備獨(dú)立接地線減少電磁干擾。直流試驗(yàn)后自動觸發(fā)電磁放電裝置,配合三色報警燈提示高壓狀態(tài),確保操作人員安全。