1、介電強(qiáng)度的測(cè)試二、介電強(qiáng)度 大多數(shù)高分子資料在一定電壓范圍內(nèi)是絕緣體，大多數(shù)高分子資料在一定電壓范圍內(nèi)是絕緣體，但是但是 隨著施加電壓的升高，性能會(huì)逐漸下降。電壓升隨著施加電壓的升高，性能會(huì)逐漸下降。電壓升到一定值時(shí)變成部分導(dǎo)電，此時(shí)稱為資料的擊穿。到一定值時(shí)變成部分導(dǎo)電，此時(shí)稱為資料的擊穿。定義定義:介電強(qiáng)度介電強(qiáng)度 試樣擊穿時(shí)試樣擊穿時(shí),單位厚度接受的擊穿電壓值，單單位厚度接受的擊穿電壓值，單位為位為kv/mm或或Mv/m。有時(shí)也稱為電氣強(qiáng)度或擊穿強(qiáng)。有時(shí)也稱為電氣強(qiáng)度或擊穿強(qiáng)度。通常介電強(qiáng)度越高度。通常介電強(qiáng)度越高,資料的絕緣質(zhì)量越好資料的絕緣質(zhì)量越好 EbUb/h. Eb表征了資料所能

2、接受的最大電場(chǎng)強(qiáng)度，是高聚物表征了資料所能接受的最大電場(chǎng)強(qiáng)度，是高聚物絕緣資料的一項(xiàng)重要目的。聚合物絕緣資料的絕緣資料的一項(xiàng)重要目的。聚合物絕緣資料的 Eb 普普通為通為107V/cm左右。左右。 耐電壓耐電壓 在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下,對(duì)實(shí)驗(yàn)施加規(guī)定的電壓及對(duì)實(shí)驗(yàn)施加規(guī)定的電壓及時(shí)間時(shí)間,試樣不被擊穿所能接受的最高電壓。試樣不被擊穿所能接受的最高電壓。 塑料的電擊穿機(jī)理 問題復(fù)雜-介電擊穿機(jī)理可分為本征擊穿電擊穿、熱擊穿、化學(xué)擊穿、放電擊穿等，往往是多種機(jī)理綜合發(fā)生。通常把不隨溫度變化的擊穿稱為電擊穿，把隨溫度變化的擊穿稱為熱擊穿熱擊穿 外部表現(xiàn)是介電強(qiáng)度隨溫度升高而迅速下降；與

3、電壓作用的長短有關(guān)；與電場(chǎng)畸變及周圍介質(zhì)的電性能關(guān)系不大；擊穿點(diǎn)多發(fā)生在電極內(nèi)部。 介質(zhì)在電場(chǎng)中產(chǎn)生的熱量大于它能分發(fā)的熱量使其內(nèi)部溫度不斷升高。溫度升高導(dǎo)致其電阻下降，流經(jīng)試樣電流增大產(chǎn)生的熱量更多，如此循環(huán)不已，致使介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N聚集態(tài)，失去耐電壓才干,資料被破壞。塑料的電擊穿機(jī)理 電擊穿電擊穿 特點(diǎn)是介電強(qiáng)度受溫度的影響不大；電作特點(diǎn)是介電強(qiáng)度受溫度的影響不大；電作用時(shí)間對(duì)結(jié)果無影響；與周圍介質(zhì)的電性能有關(guān)；擊用時(shí)間對(duì)結(jié)果無影響；與周圍介質(zhì)的電性能有關(guān)；擊穿點(diǎn)經(jīng)常出如今電極邊緣其至電極以外。穿點(diǎn)經(jīng)常出如今電極邊緣其至電極以外。 在固體介質(zhì)中，總有一些自在電子存在在固體介質(zhì)中，總有一些自

4、在電子存在, ,它們?cè)谒鼈冊(cè)谕怆妶?chǎng)作用下被加速而撞擊中性原子外電場(chǎng)作用下被加速而撞擊中性原子, ,致使原子電離，致使原子電離，在這種作用繼續(xù)下呵斥資料擊穿在這種作用繼續(xù)下呵斥資料擊穿. . 普通來說，任務(wù)溫度高散熱條件差，介質(zhì)電導(dǎo)普通來說，任務(wù)溫度高散熱條件差，介質(zhì)電導(dǎo)及損耗大的資料發(fā)生熱擊穿的幾率高。及損耗大的資料發(fā)生熱擊穿的幾率高。 介電強(qiáng)度測(cè)定介電強(qiáng)度測(cè)定 介電強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)采用的根本安裝是一個(gè)可調(diào)變壓器和介電強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)采用的根本安裝是一個(gè)可調(diào)變壓器和一對(duì)電極。一對(duì)電極。 實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的試樣厚度為實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的試樣厚度為1.59mm.1.59mm. 實(shí)驗(yàn)方法有兩種實(shí)驗(yàn)方法有兩種 ( (參見參見GBl

5、408-89 ):GBl408-89 ): 短時(shí)法，將電壓以平均速度率逐漸添加到資料發(fā)生短時(shí)法，將電壓以平均速度率逐漸添加到資料發(fā)生介電破壞；介電破壞； 低速升壓法，是將預(yù)測(cè)擊穿電壓值的一半作為起始低速升壓法，是將預(yù)測(cè)擊穿電壓值的一半作為起始電壓，然后以均勻速度率添加電壓直到發(fā)生擊穿。電壓，然后以均勻速度率添加電壓直到發(fā)生擊穿。介電強(qiáng)度測(cè)試的影響要素介電強(qiáng)度測(cè)試的影響要素 電壓波形及電壓作用時(shí)間影響電壓波形及電壓作用時(shí)間影響 資料在電場(chǎng)作用下，單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量為資料在電場(chǎng)作用下，單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量為QFQF介介質(zhì)分發(fā)出去的熱量為質(zhì)分發(fā)出去的熱量為QsQs，當(dāng)，當(dāng)QFQF略大時(shí)就產(chǎn)生熱不平略大

6、時(shí)就產(chǎn)生熱不平衡，進(jìn)而介質(zhì)溫度升高衡，進(jìn)而介質(zhì)溫度升高, ,最后發(fā)生擊穿。因此最后發(fā)生擊穿。因此, , 可根可根據(jù)極限條件據(jù)極限條件QFQFQSQS來求得熱擊穿電壓來求得熱擊穿電壓VBVB： 當(dāng)電壓頻率添加時(shí)值要下降，當(dāng)波形失真大時(shí)，當(dāng)電壓頻率添加時(shí)值要下降，當(dāng)波形失真大時(shí)，般都會(huì)有高次諧波出現(xiàn)，這樣會(huì)使般都會(huì)有高次諧波出現(xiàn)，這樣會(huì)使VBVB降低，因此必降低，因此必需限制這個(gè)量。需限制這個(gè)量。 . .介電強(qiáng)度測(cè)試的影響要素介電強(qiáng)度測(cè)試的影響要素 作用時(shí)間的影響作用時(shí)間的影響: :多因熱量積累而使擊穿電壓值多因熱量積累而使擊穿電壓值隨電壓作用時(shí)間添加而下降隨電壓作用時(shí)間添加而下降. . 處于熱擊

7、穿方式的試樣，根本上隨升壓速度處于熱擊穿方式的試樣，根本上隨升壓速度的提高擊穿強(qiáng)度也增大。因此，普通規(guī)定試樣擊的提高擊穿強(qiáng)度也增大。因此，普通規(guī)定試樣擊穿電壓低于穿電壓低于20kv20kv時(shí)升壓速度為時(shí)升壓速度為1.0kv/s;1.0kv/s;大于或等大于或等于于20kv20kv時(shí)升壓速度為時(shí)升壓速度為2.0kv/s2.0kv/s。 溫度的影響溫度的影響 溫度的影響溫度的影響介電強(qiáng)度測(cè)試的影響要素介電強(qiáng)度測(cè)試的影響要素 試樣厚度對(duì)介電強(qiáng)度的影響試樣厚度對(duì)介電強(qiáng)度的影響 濕度影響濕度影響 因水分浸入資料而導(dǎo)致其電阻降低，必然降因水分浸入資料而導(dǎo)致其電阻降低，必然降低擊穿電壓低擊穿電壓VBVB值。

8、如有機(jī)硅玻璃布板。常態(tài)下值。如有機(jī)硅玻璃布板。常態(tài)下E E18kv18kvmmmm，受潮后，受潮后E E12kV12kVmmmm。 介電強(qiáng)度測(cè)試的影響要素介電強(qiáng)度測(cè)試的影響要素 電極倒角的影響電極倒角的影響 電極邊緣處電場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電極邊緣處電場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)部內(nèi)部, ,但邊緣效應(yīng)極難消除。為防止電極邊緣成不但邊緣效應(yīng)極難消除。為防止電極邊緣成不斷角斷角, ,需采用一定倒角需采用一定倒角r r 。國家規(guī)范中規(guī)定。國家規(guī)范中規(guī)定r r2.502.50mmmm。 媒質(zhì)電性能影響媒質(zhì)電性能影響 高壓擊穿實(shí)驗(yàn)往往把樣品放在一定媒質(zhì)高壓擊穿實(shí)驗(yàn)往往把樣品放在一定媒質(zhì)( (如變壓器如變壓器油油) )中其目的為減少試樣尺寸防止飛弧。但媒質(zhì)中其目的為減少試樣尺寸防止飛弧。但媒質(zhì)本身的電性能對(duì)屬于電擊穿為主的資料有明顯影響，本身的電性能對(duì)屬于電擊穿為主的資料有明顯影響，而以熱擊穿為主的資料影響極小而以熱擊穿為主的資料影響極小. .故規(guī)范中對(duì)要求故規(guī)范中對(duì)要求油的擊穿電壓油的擊穿電壓 VBVB=25kv/2.5mm.=25kv/2.5mm. Pvc Pvc電纜料及酚醛模塑料擊穿點(diǎn)在電極邊緣，電纜料及酚醛模塑料擊穿點(diǎn)在電