三组试样两次击穿在60kV:升压速率选错,数据差了近一倍
去年年底接了个检测项目,客户送来一批新型复合绝缘材料,要做工频击穿电压试验,目标电压在 100 到 150kV 之间,依据 GB/T 1408.1-2006。
第一批试品上机,用的是设备默认的 2kV/s。三组试样,两组在 60 到 70kV 就击穿了。客户不认——他们说材料的击穿电压设计值在 120kV 以上,差着一倍。我们把接线、电极配置、环境条件翻来覆去查了一遍,都没问题。
后来才想到升压速率上。GB/T 1408.1 对不同材料的升压速率有要求,速率太快,热效应会提前触发击穿,测出来的值偏低。翻标准、查文献,确认这类复合材料该用 0.5kV/s。
麻烦来了:手头那台设备只有 2kV/s 一档,速率是固定的,调不了。设备不满足试验条件,项目卡在那儿。
临时协调了一台高压击穿试验装置过来。这台速率有 0.5、1、2、3、5kV/s 五档,正好覆盖。换设备重做,0.5kV/s 慢速升压,三组试样的击穿电压分别是 118、125、121kV,跟客户的预期对上了。
这件事暴露了两个问题。
一是选型时对升压速率重视不够。以前做常规绝缘材料,2kV/s 够用,没碰上速率敏感的品类。但材料种类太多,新型复合材料、薄膜材料对速率很敏感。设备只有一档,遇到特殊材料就抓瞎。选型至少要有分档,0.5 到 5kV/s 这个范围能覆盖大多数情况。
二是计时和数据记录。GB/T 1408.1 要求记录击穿电压和击穿时间。老设备计时范围只有 0 到 60 秒、分辨率 1 秒,慢速升压时击穿时间很容易超过 60 秒,计时器直接溢出。新这台是 0 到 999 秒,电压、电流、时间同时记录,数据能导出,出报告省事。
精度这次也比对过。设备标电压精度 1.5% 加一个字、电流精度 1.5% 加一个字,用标准电压互感器比对,实测误差在标注范围内。高压击穿试验,数据准是底线,这一项含糊不得。
150kV 这套装置后来成了我们做高压击穿的常用设备。教训记下来一条:选击穿试验设备,别只看最高电压,速率的分档范围、计时量程、数据记录这三项,撞上一次特殊材料就知道有多重要。

