1.本系統(tǒng)由兩部分組成

（1）控制部分。擊穿儀主機(jī)內(nèi)裝電氣控制系統(tǒng)，以控制高壓的升降、測量，試驗(yàn)的啟動、停止，擊穿、閃絡(luò)的識別和跳閘保護(hù)，試驗(yàn)終止的判斷，數(shù)據(jù)的顯示等。

（2）高壓試驗(yàn)部分。由試驗(yàn)變壓器、保護(hù)電阻、電極系統(tǒng)（可選配）等組成。

2.尺寸與重量

尺寸：約750 mm（深）×650mm（寬）×1200mm（高）

重量：約70kg

五、工作原理簡介：

本儀器由控制部分和高壓試驗(yàn)部分組成。由PLC和觸摸屏控制整個(gè)儀器運(yùn)行，其原理圖見附錄3。

在觸摸屏上設(shè)置界面設(shè)置好升壓方式、試驗(yàn)電壓值、耐壓時(shí)間值，升壓速度確定后回到主界面，啟動運(yùn)行后，PLC按預(yù)先設(shè)定的升壓方式和升壓速度控制步進(jìn)電機(jī)，從而帶動調(diào)壓器升高試驗(yàn)電壓，并同步測量試驗(yàn)電壓，由觸摸屏顯示電壓值，并描繪出實(shí)時(shí)曲線。變壓器高壓端串聯(lián)一個(gè)保護(hù)電阻接到電極系統(tǒng)的上電極，施加到試樣上。

當(dāng)試驗(yàn)電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值，保持耐壓時(shí)間（升壓方式為恒定耐壓）過后，試樣還未擊穿，系統(tǒng)自動降壓回零跳閘；若在升壓過程中試樣擊穿，過流繼電器將迅速切斷電路自動降壓回零，觸摸屏將保持擊穿試驗(yàn)電壓值顯示。

六、面板控制功能介紹：

6.1、前面板：

（1）高壓指示燈。位于控制臺右側(cè)，此燈亮?xí)r表示已啟動，主回路接通，指示試驗(yàn)變壓器已有電壓。

（2）紅色/黃色急停按鈕。位于控制臺右側(cè)，在緊急情況下按下此按鈕將切斷主回路電壓，此按鈕帶有自鎖功能，按下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)可以解鎖。

（3）觸摸屏。位于控制臺中央，用于設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，顯示測量值、描繪曲線、顯示狀態(tài)監(jiān)控和按鈕操作等功能。

（4）電源開關(guān)。位于控制臺下邊，控制提供給控制部分和高壓試驗(yàn)部分的電源緊急情況下可斷開此開關(guān)。

6.2、后面板：

（1）變壓器連接線。變壓器的輸入端和測量繞組線。

（2）220V電源針座（四芯航空針座）。連接電源線，提供控制部分和高壓試驗(yàn)部分的電源。

（3）接地柱。使控制柜機(jī)殼、電源地線、濾波系統(tǒng)與接地系統(tǒng)（大地）相連。

（4）門聯(lián)鎖開關(guān)。連接門聯(lián)鎖裝置與控制部分主接觸器線圈。

6.3、觸摸屏主界面：

（1）升壓方式。按照GB/T1408.1標(biāo)準(zhǔn)要求，升壓方式快速升壓、恒定耐壓、逐級20s、逐級60s升壓方式，其中慢速和極慢速升壓選擇快速升壓方式，配合速度設(shè)置完成。

（2）試驗(yàn)電壓。在快速升壓方式下，啟動后在升壓過程中擊穿電壓顯示值和實(shí)時(shí)電壓值同步顯示，當(dāng)試品發(fā)生擊穿時(shí)，顯示擊穿電壓值；在恒定耐壓方式下，啟動后在升壓過程中擊穿電壓顯示值和實(shí)時(shí)電壓值同步顯示，當(dāng)達(dá)到耐壓電壓值時(shí)，顯示的是大電壓值。

（3）升壓速度。顯示系統(tǒng)的升壓速度，逐級升壓時(shí)顯示無效。

（4）試驗(yàn)電流。顯示的是系統(tǒng)運(yùn)行的總電流值。

（5）試驗(yàn)時(shí)間。在恒定耐壓、逐級60s和逐級20s升壓方式下起作用，當(dāng)耐壓電壓值達(dá)到設(shè)定之后開始計(jì)時(shí)。

（6）狀態(tài)監(jiān)控?zé)簟?/span>

合閘：紅色表示合閘，灰白色表示分閘；

零位：紅色表示調(diào)壓器在下限位，灰白色表示不在下限位；

上限：紅色表示調(diào)壓器到上限位，灰白色表示不在上限位；

門鎖：紅色表示門是關(guān)閉的，灰白色表示門是打開的；

升壓：紅色表示步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)升壓，灰白色表示電機(jī)不在升壓狀態(tài)；

降壓：紅色表示步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)降壓回零，灰白色表示電機(jī)不在降壓狀態(tài)；

暫停：紅色表示步進(jìn)電機(jī)處在暫停狀態(tài)，一般電機(jī)在電壓達(dá)到設(shè)定值或回到零位后會暫停，灰白色表示電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；

（6）狀態(tài)指示燈。PWR表示觸摸屏的電源指示燈，亮表示電源正常；CPU表示觸摸屏運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，CPU的閃爍頻率表示觸摸屏運(yùn)行程序的多少；COM表示通訊，常亮表示正在和PLC高速通訊。

（7）啟動按鈕。在設(shè)置好試驗(yàn)參數(shù)后，按此按鈕系統(tǒng)先自動清零各顯示數(shù)據(jù)和曲線，然后自動升壓。

（8）停止按鈕。按此按鈕后PLC將發(fā)指令切斷主回路。

（9）曲線圖。用以顯示實(shí)時(shí)電壓和電流的曲線圖，顯示的是當(dāng)前時(shí)刻往*秒的電壓和電流曲線圖。

6.4、觸摸屏設(shè)置界面：

點(diǎn)擊右上角設(shè)置按鈕后進(jìn)入設(shè)置界面（藍(lán)色背景界面）。

（1）升壓方式。點(diǎn)擊將顯示下拉菜單，可選擇快升、耐壓、逐級20、逐級60升壓方式。

（2）試驗(yàn)電壓?？焐绞綍r(shí)用于設(shè)置試驗(yàn)的上限電壓值，電壓值的設(shè)置范圍為0.１-50.0kV；當(dāng)在耐壓方式時(shí)設(shè)置的是耐壓電壓值；當(dāng)在逐級20和逐級60方式時(shí)，設(shè)置的電壓值是級的電壓值。

（3）試驗(yàn)電流。電流的設(shè)置值是過流保護(hù)閥值，用于設(shè)置當(dāng)PLC測量到電流值超過此電流時(shí)，發(fā)出停止指令，電流值的設(shè)置范圍為5.0-50.0mA。

（4）升壓速度。用手觸摸顯示窗口跳出輸入鍵盤，輸入試驗(yàn)所需的速度，速度設(shè)置值范圍為（0.01～5.00）kV/s，按enter確定輸入。

（5）設(shè)置時(shí)間。在耐壓方式下可以設(shè)置耐壓的時(shí)間，設(shè)定范圍1s～30min，逐級20和逐級60不需要設(shè)定耐壓值。

設(shè)置完成后點(diǎn)擊確定按鈕退出。

6.5、觸摸屏系統(tǒng)參數(shù)界面：

點(diǎn)擊左下角系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置按鈕后進(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)控界面。

（1）系統(tǒng)時(shí)間。輸入可修正當(dāng)前時(shí)間。

（2）50kV線性。用于調(diào)整修正交流試驗(yàn)下的試驗(yàn)電壓值，具體修正舉例如下：標(biāo)準(zhǔn)分壓器顯示50.5kV，觸摸屏顯示50.0kV，顯示值偏小，相對誤差的計(jì)算應(yīng)是50.0-50.5=-0.5，-0.5/50.5=-0.0099，偏小約1%，系數(shù)應(yīng)修改為現(xiàn)有的倍率系數(shù)（例如是1.000）×（1+0.0099）≈1.010，將倍率系數(shù)1.000修改為1.010即可；再比如標(biāo)準(zhǔn)分壓器顯示49.5kV，觸摸屏顯示50.0kV，顯示值偏大，按照上述的計(jì)算方法將現(xiàn)有的倍率系數(shù)K（例如是1.000）×（1-0.0101）≈0.99，將倍率系數(shù)K1.000修改為0.990即可。

（3）100kV零點(diǎn)。用于修正電壓的零值，如標(biāo)準(zhǔn)器具的電壓值在30.0kV時(shí)對應(yīng)的觸摸屏顯示值是30.2kV，標(biāo)準(zhǔn)器具的電壓值在80. 0kV時(shí)對應(yīng)的觸摸屏顯示值是80.2kV，高量程和低量程時(shí)觸摸屏顯示值都高于標(biāo)準(zhǔn)值0.2kV，可將零點(diǎn)設(shè)置為-0.2，即可將數(shù)值修正后同標(biāo)準(zhǔn)器具值一樣。

（4）其余的參數(shù)設(shè)置請參考（2）和（3）。

（5）內(nèi)存清除。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)“Hmi Flash Full”時(shí)表示系統(tǒng)內(nèi)存占有已接近滿，點(diǎn)擊此按鈕清除內(nèi)存。

6.6、觸摸屏數(shù)據(jù)監(jiān)控界面：

在系統(tǒng)參數(shù)界面點(diǎn)擊右下角狀態(tài)監(jiān)控按鈕后進(jìn)入數(shù)據(jù)監(jiān)控界面。

數(shù)據(jù)監(jiān)控界面一共有44個(gè)數(shù)值，數(shù)值1代表當(dāng)前數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)2代表當(dāng)前往前推60ms的數(shù)值，數(shù)據(jù)3代表當(dāng)前往前120ms數(shù)值，數(shù)據(jù)4依次類推……，44個(gè)數(shù)據(jù)代表了近2.5秒采樣的電壓值。在樣品擊穿后，可以觀察樣品擊穿瞬間和之前的2.5秒內(nèi)的數(shù)值，對比確定主控界面中的擊穿值是否正確。

6.7、PLC功能介紹：

（1）圖示中上排端子表示PLC的輸出端Q0.0～0.7和Q1.0～1.1，其中：

Q0.0——步進(jìn)電機(jī)脈沖發(fā)生輸出端；

Q0.1——電機(jī)正反轉(zhuǎn)方向，高電平反轉(zhuǎn)；

Q1.0——是啟動指令發(fā)出端。

Q1.1——是停止指令發(fā)出端。

（2）圖中下排端子表示PLC輸出端I0.0～0.7，和I1.0～I(xiàn)1.5，其中：

I0.3——是電壓值的輸入端，為脈沖信號；

I0.4——是電流值的輸入端，為脈沖信號；

I0.5——表示門聯(lián)鎖開關(guān)狀態(tài)輸入端；

I1.1——表示下限位狀態(tài)輸入端；

I1.0——表示上限位狀態(tài)輸入端；

I1.3——表示主接觸器的合閘狀態(tài)輸入端；

（3）M和L+表示PLC的CPU工作電源輸入端；

1M和2M表示PLC的I/O口電源接地端；

1L+和2L+表示PLC的I/O口電源正端。

注意：如果I/O口處于運(yùn)行狀態(tài)，相應(yīng)的指示燈會亮。

七、線路聯(lián)接：

7.1、地線聯(lián)接：

1.警告！所有測試儀器必須可靠地連接地線以后方可通電運(yùn)行。否則將危及安全。

2用4.0平方毫米以上的多股銅線（裸銅線）將控制柜后面板上的接線柱、變壓器接地端、油槽接地端、下電極、放電棒可靠地連接到實(shí)驗(yàn)室的地排上（與大地相連）。

7.2、電源電纜聯(lián)接：

1.將隨機(jī)帶的電源電纜的航空插孔座插在控制柜后的電源針座上，擰緊。

2.使主電源開關(guān)處于斷開位置。 電源電纜的插頭應(yīng)插到電網(wǎng)的插座上（暫不要插）。插頭及插座均為10A三爪扁孔，該插座的地線應(yīng)可靠地連接到實(shí)驗(yàn)室的地線上。電源的容量不小于220V，10A。應(yīng)有相應(yīng)的短路和過載保護(hù)措施。

7.3、高壓試驗(yàn)變壓器的聯(lián)接：

1 將隨機(jī)帶的高壓試驗(yàn)變壓器連接電纜一端的航空插頭座，插在控制柜后的大航空插孔座上，擰緊。

2 該連接電纜的另一端導(dǎo)線的連接：

線1（棕色）——接至高壓試驗(yàn)變壓器的原邊繞組的輸入端，即a (小寫)端.

線2（黑色）——接至高壓試驗(yàn)變壓器的原邊繞組的另一輸入端，即x (小寫)端.

線3（藍(lán)色）——接至高壓試驗(yàn)變壓器的測量繞組的測量端（儀表端），即E (大寫)端。

線4（黃綠雙色）——接至高壓試驗(yàn)變壓器的測量繞組的另一測量端（儀表端），即F (大寫)端。

3 將高壓試驗(yàn)變壓器的高壓繞組端的低電壓端X（即高壓尾）、測量繞組的F (大寫)端及該變壓器的外殼接地端鈕均可靠地接地。

7.4、門開關(guān)的聯(lián)接：

1 將隨機(jī)所帶的三芯門聯(lián)鎖連接線，一端接門開關(guān)和聯(lián)鎖指示燈。                         

2 將該插孔插座插到控制柜后下面的電源連接面板中間的三芯小航空插頭座上。

7.5、試驗(yàn)電極的聯(lián)接：

1 將保護(hù)電阻擰在試驗(yàn)變壓器高壓端均壓罩的螺桿上。

2 保護(hù)電阻的另一端連接試樣上電極。

3 若試驗(yàn)在油槽中進(jìn)行，保護(hù)電阻上端接至油槽內(nèi)部上電極的重錘上，油槽外殼和下電極接地。

警告！控制柜和高壓試驗(yàn)變壓器之間一定要裝高2m以上的隔離鐵絲網(wǎng)，安裝門開關(guān)，并備有接地放電棒。鐵絲網(wǎng)、安全門和放電棒一定要接地良好。（隔離鐵絲網(wǎng)的要求見附錄2）。

八、使用步驟：

警告！所有試驗(yàn)的電壓值均不允許超過本儀器試驗(yàn)電壓值50kV。

1.檢查地線是否牢固可靠。

2.按條款7（線路聯(lián)接）將所有線路連接好，檢查無誤后，裝好試樣，撤去放電棒，關(guān)好安全門。

3.合上控制柜電源開關(guān)，若此時(shí)調(diào)壓器不在零位，它將自動回零，系統(tǒng)進(jìn)入主控制界面。

4.實(shí)驗(yàn)前開機(jī)預(yù)熱20分鐘左右。

5.試驗(yàn)前必須進(jìn)行過流跳閘功能調(diào)試，各功能正常后按照8.2～8.7程序進(jìn)行試驗(yàn)。

8.1、過流跳閘功能調(diào)試：

說明：試驗(yàn)電流保護(hù)值分為硬件過流和軟件過流雙重保護(hù)。

（1）試驗(yàn)電流軟件保護(hù)調(diào)節(jié)：在主控界面上點(diǎn)擊“設(shè)置”按鈕進(jìn)入設(shè)置界面，在“試驗(yàn)電流”框中輸入試驗(yàn)電流的過流閥值。

（2）試驗(yàn)電流硬件保護(hù)調(diào)節(jié)：以將試驗(yàn)電流硬件保護(hù)值設(shè)置為10mA為例說明。

A 按照試驗(yàn)要求將線路連接好；

B 將試樣兩端上下電極短接，模擬試樣破壞短路；

C 進(jìn)入設(shè)置界面，將“試驗(yàn)電流”框中輸入50mA，“設(shè)置速度”框中輸入0.1kV/s，“設(shè)置電壓”框中輸入50kV，“升壓方式”設(shè)置為“快升”，返回主控界面。

D 依次點(diǎn)擊“清零”、“啟動”，合閘升壓，觀察“試驗(yàn)電流”值超過10mA是否跳閘，如果沒有跳閘，按“停止”按鈕。

E打開左側(cè)板，將下部的電流調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)小，重復(fù)步驟D，若觀察“試驗(yàn)電流”值低于10mA就跳閘，按“停止”按鈕，將后背板上的控制旋鈕指示值調(diào)大，重復(fù)步驟D，直到試驗(yàn)電流值在10mA的時(shí)候跳閘；

F進(jìn)入設(shè)置界面，將“試驗(yàn)電流”框中恢復(fù)輸入原有的軟件過流保護(hù)值。

注意:硬件電流設(shè)置為10mA已經(jīng)能滿足絕大多數(shù)絕緣材料的使用要求，無特殊情況不需要調(diào)整。

功能正常后就可選擇程序8.2～8.5的程序進(jìn)行試驗(yàn)。

8.2、快速升壓試驗(yàn)：

1.檢查一下門是否關(guān)好，放電棒是否取下，急停按鈕是否按下。

2.在設(shè)置界面下升壓方式設(shè)為快升。

3.將電壓設(shè)置該量程的大試驗(yàn)電壓50kV，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置保護(hù)電流值。

4.根據(jù)預(yù)計(jì)擊穿電壓值，在升壓主界面上設(shè)定好升壓速度。

5.檢查確認(rèn)無誤后，按啟動按鈕，控制柜內(nèi)接觸器合上，高壓指示燈亮。調(diào)壓器自動旋轉(zhuǎn)，試驗(yàn)電壓按設(shè)定升壓速度上升，試驗(yàn)電壓顯示框顯示實(shí)時(shí)試驗(yàn)電壓值，曲線圖描繪升壓全過程。

6.若在升壓過程中，未達(dá)到預(yù)設(shè)的大試驗(yàn)電壓值試樣擊穿，過流繼電器動作，主接觸器跳開切斷主回路高壓部分，高壓指示燈滅，同時(shí)調(diào)壓器迅速回零位，試驗(yàn)電壓窗口記錄顯示擊穿電壓值，并保持不變，曲線圖顯示此時(shí)高壓端的殘余電壓值的變化。

7.若電壓升至預(yù)設(shè)的電壓值還未擊穿，按下停止按鈕，主接觸器跳開切斷主回路高壓部分，高壓指示燈滅，同時(shí)調(diào)壓器迅速回零位，試驗(yàn)電壓顯示電壓值，并保持不變，此時(shí)可以適當(dāng)?shù)奶岣哳A(yù)設(shè)電壓值，清零后，重復(fù)步驟4、5、6，直至擊穿。

8.試驗(yàn)結(jié)束后，需要換取試樣，一定要確認(rèn)高壓指示燈滅，調(diào)壓器已回零位，且試驗(yàn)電壓顯示窗口和曲線圖上的紅色曲線顯示電壓降至安全電壓0V 左右，方可打開安全門，門打開瞬間，自動放電棒將高壓短路自動放電，為安全起見，請保持安全門處于開的狀態(tài)，可以用手握住放電棒底部，用放電棒的金屬部分接觸上電極、試驗(yàn)電壓輸出端進(jìn)行放電，并將放電棒掛在上電極上，然后進(jìn)行換取試樣。

9.試樣換取完畢后，重復(fù)以上步驟。

8.3、恒定耐壓試驗(yàn)：

1.檢查一下門是否關(guān)好，放電棒是否取下，急停按鈕是否按下。

2.在設(shè)置界面下將升壓方式設(shè)為耐壓。

3.將設(shè)置電壓設(shè)定好耐壓值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置保護(hù)電流值。

4.在設(shè)置時(shí)間設(shè)定好耐壓時(shí)間值。

5.在升壓主界面上設(shè)定好升壓速度。

6.檢查確認(rèn)無誤后，按啟動按鈕，控制柜內(nèi)接觸器合上，高壓指示燈亮。調(diào)壓器自動旋轉(zhuǎn)，試驗(yàn)電壓按設(shè)定升壓速度上升至預(yù)設(shè)好的耐電壓值，試驗(yàn)電壓框顯示實(shí)時(shí)試驗(yàn)電壓值，耐壓時(shí)間開始計(jì)時(shí)，曲線圖描繪升壓耐壓全過程。

7.試驗(yàn)時(shí)間到后，若試樣還未擊穿，調(diào)壓器將迅速自動返零，主接觸器將自動斷開，高壓燈滅。擊穿電壓顯示耐電壓值、試驗(yàn)時(shí)間窗口顯示實(shí)際的耐壓時(shí)間，并保持不變。

8.升壓過程中或耐壓時(shí)間未到而試樣擊穿時(shí)，過流繼電器動作，主接觸器跳開切斷主回路高壓部分，高壓指示燈滅，同時(shí)調(diào)壓器迅速回零位，試驗(yàn)電壓窗口顯示耐電壓值、試驗(yàn)時(shí)間窗口顯示實(shí)際的耐壓時(shí)間，并保持不變。

9.試驗(yàn)結(jié)束后，換取試樣的安全操作注意事項(xiàng)同8.2節(jié)的第8條。

8.4、60秒逐級1升壓試驗(yàn)：

1.檢查一下門是否關(guān)好，放電棒是否取下，急停按鈕是否按下。

2.在設(shè)置界面下將升壓方式設(shè)為逐級1。

4.檢查確認(rèn)無誤后，按啟動按鈕，控制柜內(nèi)接觸器合上，高壓指示燈亮。試驗(yàn)電壓以升壓速度升至級試驗(yàn)電壓值，保持耐壓60秒，按一定的電壓增量迅速升至第二級試驗(yàn)電壓值，直至試樣擊穿，過流繼電器動作，主接觸器跳開切斷主回路高壓部分，高壓指示燈滅，調(diào)壓器自動返零。

5.級間電壓增量請參閱GB/T 1408.1（等同于IEC60243-1）。

6.如果試樣不擊穿，調(diào)壓器將電壓升至試驗(yàn)電壓后自動返零，也可按急停按鈕回零。

8.試驗(yàn)結(jié)束后，換取試樣的的安全操作注意事項(xiàng)同8.2節(jié)的第8條。

8.5、20秒逐級2升壓試驗(yàn)：

1.檢查一下門是否關(guān)好，放電棒是否取下，急停按鈕是否按下。

2.將升壓方式設(shè)定逐級2。

3.其余步驟與60秒逐級升壓試驗(yàn)相同，只是每一級電壓保持耐壓20秒。

九、操作注意事項(xiàng)：

1.啟動后，有時(shí)實(shí)后時(shí)電壓顯示一個(gè)隨機(jī)數(shù)字，這是沖擊電壓所致，這是正?，F(xiàn)象，他將自動降至零。

2.如果試驗(yàn)電流值的示數(shù)已超過設(shè)定值，或明顯過流而主接觸器仍未跳開，高壓燈仍亮，則應(yīng)立即按急停按鈕，再按停止按鈕，然后停機(jī)檢查。

3.由于高電壓試驗(yàn)存在強(qiáng)烈的干擾因素，偶而出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象（絕少發(fā)生）屬于正?，F(xiàn)象，此時(shí)可將電源關(guān)斷一次，讓設(shè)備重啟復(fù)位。

4.對不同的材料打擊穿，電流值可能不一樣，對于差異大的電流值要是適當(dāng)調(diào)整保護(hù)電流值的設(shè)定，保證設(shè)備在短的時(shí)間內(nèi)判斷過流跳閘。

5.若保護(hù)電阻為水電阻，應(yīng)隨時(shí)檢查水電阻的水量是否足夠，電阻值是否達(dá)標(biāo)，以免水電阻本身放電和降低保護(hù)效果。

十、標(biāo)準(zhǔn)配置：