電壓擊穿試驗儀 直流擊穿電壓

C.1 設備

使用配備等直徑電極（如IEC 60243-1：2013的5.2.1.2）中的電氣設備（IEC 60243-1：2013第8節提出的升壓變壓器），并應用直流電源。方法見IEC 60243-2。

玻璃和背板的直流擊穿強度通常很高，可能由幾層組成，不可能進行厚度調整。因此，建議使用能夠產生小10 000 V的設備。

為了保護電壓源免受損壞，它應配備一個斷開試樣電源電源的裝置，它可能由電極的高壓電源中的電流敏感元件組成。

為了限制擊穿時的電流或電壓浪涌的損壞，可以使用具有適當值的電阻器與電極串聯使用。電阻值取決于電極可以容忍的損壞。使用非常高的值電阻可能會導致擊穿電壓高于用低壓電阻獲得的擊穿電壓。

電極應由兩個金屬圓筒組成，由不銹鋼制成，其邊緣圓形，以得到3mm±0.2mm的半徑。應使用固定裝置，將上下電極對準在1.0 mm以內。兩個電極的直徑和高度都應為25 mm±1 mm，見圖C.1。兩個電極的直徑應不大于0.2 mm。金屬電極應始終保持平滑，清潔，無缺陷。

注  已經發現，使用不對稱電極觀察到測量值的較大變化性，因此不代表替代電極配置。

圖C.1 — 電介質強度試驗的等電極（來自于IEC60243—1：2013圖1b）

C.2 環繞介質

材料應在選擇防止閃絡的周圍介質中進行測試。周圍介質應由符合IEC 60296的礦物基變壓器油組成。在世界某些地區，IEC 60296規定的礦物油可能無法使用。在這種情況下，推薦使用符合ASTM D 3487 II型油的礦物油。石油的周期性交換需要根據目視檢查進行。當雜質的跡象觀察到由分解產生的灰分，外來雜質，由油的氧化引起的顏色變化等。

在具有尺寸和周圍介質的油浴中進行測試，填充到避免閃絡的水平。

C.3 過程

電極應以不破壞（穿刺）試樣的方式施加到樣品上，但要充分施加壓力以確保電極與樣品之間良好的接觸。在兩個電極之間施加電壓，并根據以下要求增加電壓程序。

該測試可以以正或負極性執行。可以使用10mA范圍內的電流限制。

除非另有說明，試驗應在23℃±2℃下進行。樣品應具有至少50 mm x 50 mm的小尺寸。

電壓應以2 000 V / s的均勻速率從零升高直到發生故障。如果擊穿發生在10 s以內，則斜坡率應按以下順序降低1000 V / s，500 V / s ，200V / s或100V / s，直到在至少10s之后發生擊穿，即使用10秒后發生擊穿的Zui高斜坡率。對于其擊穿電壓差異很大的材料，某些樣品可能會在的測試時間以外失敗。在這種情況下，如果大多數故障10秒后發生。

注  對于完整的背板，通常適用2 000 V / s的速率。對于在較低電壓應用中使用的背板或依靠絕緣的單個層，適用于100 V / s或500 V / s的較慢斜率。

C.4 細分的標準

電擊穿伴隨著電路中流過的電流的增加以及樣品兩端的電壓的降低。增加的電流可能使斷路器跳閘或熔斷保險絲。然而，斷路器的跳閘有時可能受到閃絡，樣品充電電流，泄漏或局部放電電流，設備磁化電流或設備故障。因此，本地斷路器與測試設備和被測材料的特性配合良好是重要的，否則斷路器可能在沒有儀器的情況下進行試樣破裂，或在發生故障時不能運行，因此不能提供正確的擊穿標準。即使在佳條件下，也可能會發生周圍介質中的過早破裂，并應進行觀察測試期間環境介質（變壓器油）的雜散故障。如果發生雜散擊穿，應該報告。

C.5 其他的表征方法

過去已經廣泛使用其他兩種測試方法來表征在光伏組件的背景下使用的聚合物玻璃和背板的介電性質，即：

a）  交流絕緣擊穿;

b）   局部放電。

然而，兩種方法在評估用于光伏組件中絕緣的聚合物材料的絕緣強度方面具有局限性，因此不被認為是等直徑絕緣擊穿的替代方法。

絕緣擊穿電壓定義了絕緣系統崩潰之前可能在玻璃或底片上施加的大電壓差，不合格并導通。作為擊穿的結果，通常在連接電極的片材內產生導電跟蹤路徑。

部分放電（PD）是在高壓應力下電絕緣系統的一小部分的局部絕緣擊穿，其不會橋接兩個導體之間的空間.PD通常在固體電介質內的空隙，裂紋或夾雜物內開始。

介質擊穿機制對于應用直流電壓是不同的。條件和交流波形。測試時，故障主要依賴于暴露于直流電源下樣品中產生的熱量。當前在測試，另一方面，故障很大程度上取決于缺陷，例如空隙，雜質，分散不良的填料等。對于大多數材料，故障高于交流擊穿故障，但這是不可能預測的，并不總是如此。

直徑設計方法是確定背板是否滿足直徑。要求安全標準IEC 61730-1：2016，5.6.4.2，即：

c）1 000 V + 2次BASIC絕緣系統電壓;

d）2 000 V + 4倍系統電壓，用于雙層或加強絕緣。

DC測試必須用于此目的。測試不能被視為相等的替代品。

然而，AC測試可能與其他原因相關，例如控制生產過程中的缺陷。

典型用戶