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1、介电强度的测试Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望二、介电强度 大多数高分子材料在一定电压范围内是绝缘体，大多数高分子材料在一定电压范围内是绝缘体，但是但是 随着施加电压的升高，性能会逐渐下降。电压升到随着施加电压的升高，性能会逐渐下降。电压升到一定值时变成局部导电，此时称为材料的击穿。一定值时变成局部导电，此时称为材料的击穿。定义:介电强度介电强度 试样击穿时试样击穿时, ,单位厚度承受的击穿电压值，单位厚度承受的击穿电压值，单位为单位为kv/mmkv/mm或或Mv/m
2、Mv/m。有时也称为电气强度或击穿强度。有时也称为电气强度或击穿强度。通常介电强度越高通常介电强度越高, ,材料的绝缘质量越好材料的绝缘质量越好 EbEbUb/hUb/h. . Eb Eb表征了材料所能承受的最大电场强度，是高聚表征了材料所能承受的最大电场强度，是高聚物绝缘材料的一项重要指标。聚合物绝缘材料的物绝缘材料的一项重要指标。聚合物绝缘材料的 Eb Eb 一般为一般为10107 7V/cmV/cm左右。左右。 耐电压耐电压 在规定的试验条件下在规定的试验条件下, ,对试验施加规定的电压对试验施加规定的电压及时间及时间, ,试样不被击穿所能承受的最高电压。试样不被击穿所能承受的最高电压。
3、 塑料的电击穿机理 问题复杂问题复杂-介电击穿机理可分为本征击穿（电击介电击穿机理可分为本征击穿（电击穿）、热击穿、化学击穿、放电击穿等，往往是多种穿）、热击穿、化学击穿、放电击穿等，往往是多种机理综合发生。机理综合发生。通常把不随温度变化的击穿称为电击通常把不随温度变化的击穿称为电击穿，把随温度变化的击穿称为热击穿穿，把随温度变化的击穿称为热击穿热击穿热击穿 外部表现是介电强度随温度升高而迅速下降；外部表现是介电强度随温度升高而迅速下降；与电压作用的长短有关；与电场畸变及周围介质的电与电压作用的长短有关；与电场畸变及周围介质的电性能关系不大；击穿点多发生在电极内部。性能关系不大；击穿点多发生
4、在电极内部。 介质在电场中产生的热量大于它能散发的热量使其内部温度不断升高。温度升高导致其电阻下降，流经试样电流增大产生的热量更多，如此循环不已，致使介质转变为另一种聚集态，失去耐电压能力,材料被破坏。塑料的电击穿机理电击穿电击穿 特点是介电强度受温度的影响不大；电作特点是介电强度受温度的影响不大；电作用时间对结果无影响；与周围介质的电性能有关；击用时间对结果无影响；与周围介质的电性能有关；击穿点常常出现在电极边缘其至电极以外。穿点常常出现在电极边缘其至电极以外。 在固体介质中，总有一些自由电子存在,它们在外电场作用下被加速而撞击中性原子,致使原子电离，在这种作用继续下造成材料击穿. 一般来说
5、，工作温度高散热条件差，介质电导及损耗一般来说，工作温度高散热条件差，介质电导及损耗大的材料发生热击穿的几率高。大的材料发生热击穿的几率高。 介电强度测定介电强度测定介电强度实验采用的基本装置是一个可调变压器和一介电强度实验采用的基本装置是一个可调变压器和一对电极。对电极。 试验中使用的试样厚度为试验中使用的试样厚度为1.59mm1.59mm. . 实验方法有两种实验方法有两种 ( (参见参见GBl408-89 ) ): :短时法，将电压以平均速度率逐渐增加到材料发生介短时法，将电压以平均速度率逐渐增加到材料发生介电破坏；电破坏；低速升压法，是将预测击穿电压值的一半作为起始电低速升压法，是将预
6、测击穿电压值的一半作为起始电压，然后以均匀速度率增加电压直到发生击穿。压，然后以均匀速度率增加电压直到发生击穿。介电强度测试的介电强度测试的影响因素电压波形及电压作用时间影响电压波形及电压作用时间影响 材料在电场作用下，单位时间产生的热量为材料在电场作用下，单位时间产生的热量为Q QF F介质介质散发出去的热量为散发出去的热量为QsQs，当，当Q QF F略大时就产生热不平衡，略大时就产生热不平衡，进而介质温度升高进而介质温度升高, ,最后发生击穿。因此最后发生击穿。因此, , 可根据极可根据极限条件限条件Q QF FQ QS S来求得热击穿电压来求得热击穿电压VBVB：当电压频率增加时值要下
7、降，当波形失真大时，当电压频率增加时值要下降，当波形失真大时，般般都会有高次谐波出现，这样会使都会有高次谐波出现，这样会使VBVB降低，因此必须降低，因此必须限制这个量。限制这个量。. .介电强度测试的介电强度测试的影响因素作用时间的影响作用时间的影响: :多因热量积累而使击穿电压值多因热量积累而使击穿电压值随电压作用时间增加而下降随电压作用时间增加而下降. . 处于热击穿形式的试样，基本上随升压速度的处于热击穿形式的试样，基本上随升压速度的提高击穿强度也增大。因此，一般规定试样击穿提高击穿强度也增大。因此，一般规定试样击穿电压低于电压低于20kv20kv时升压速度为时升压速度为1.0kv/s
8、;1.0kv/s;大于或等于大于或等于20kv20kv时升压速度为时升压速度为2.0kv/s2.0kv/s。 温度的影响温度的影响 温度的影响温度的影响介电强度测试的介电强度测试的影响因素试样厚度对介电强度的影响试样厚度对介电强度的影响 湿度影响湿度影响 因水分浸入材料而导致其电阻降低，必然降因水分浸入材料而导致其电阻降低，必然降低击穿电压低击穿电压V VB B值。如有机硅玻璃布板。常态下值。如有机硅玻璃布板。常态下E E18kv18kvmmmm，受潮后，受潮后E E12kV12kVmmmm。 介电强度测试的介电强度测试的影响因素电极倒角的影响电极倒角的影响 电极边缘处电场强度远远高于内电极边
9、缘处电场强度远远高于内部部, ,但边缘效应极难消除。为避免电极边缘成一直但边缘效应极难消除。为避免电极边缘成一直角角, ,需采用一定倒角需采用一定倒角r r 。国家标准中规定。国家标准中规定r r2.50mm2.50mm。 媒质电性能影响媒质电性能影响 高压击穿试验往往把样品放在一定媒质高压击穿试验往往把样品放在一定媒质( (如变压器油如变压器油) )中其目的为缩小试样尺寸防止飞弧。但媒质本身中其目的为缩小试样尺寸防止飞弧。但媒质本身的电性能对的电性能对属于电击穿为主的材料属于电击穿为主的材料有明显影响，而有明显影响，而以热击穿为主的材料影响极小以热击穿为主的材料影响极小. .故标准中对要求油故标准中对要求油的击穿电压的击穿电压 VB VB=25kv/2.5mm.=25kv/2.5mm. PvcPvc电缆料及酚醛模塑料击穿点在电极边缘，当油脏时在试样边缘处有很明显的集聚物的痕迹，而在净油中没有。 对于酚醛层压板击穿点在电极内部，以热击穿为主。油的性能对该材料没什么影响
