電壓擊穿強(qiáng)度測試主要特征

更新時間：2022-04-15 點擊次數(shù)：4305

電壓擊穿強(qiáng)度測試主要特征

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普遍規(guī)律：任何介質(zhì)的擊穿總是從電氣性能最薄弱的缺陷處發(fā)展起來的，所謂的缺陷可以指電場的集中，也可指介質(zhì)的不均勻性。

擊穿特性：

?一般情況下，在氣、液、固三種電介質(zhì)中，固體密度最大，耐電強(qiáng)度也最高。

耐電強(qiáng)度:空氣一般在 3～4kV/mm;

液體一般在10～20 kV/mm;

固體一般在十幾～幾百 kV/mm；

?固體電介質(zhì)的擊穿過程最復(fù)雜，且擊穿后是不可恢復(fù)的絕緣。

固體介質(zhì)擊穿特性曲線

區(qū)域A：擊穿時間小于10?s 的區(qū)域，此范圍內(nèi)擊穿電壓隨擊穿時間的縮短而提高。類似于氣體介質(zhì)擊穿的伏秒特性。

區(qū)域B：擊穿時間在10?0.2 ?s范圍的區(qū)域，此范圍內(nèi)擊穿電壓恒定，與時間無關(guān)。

這兩個區(qū)域內(nèi)的擊穿都具有電擊穿的性質(zhì)

電工紙板的擊穿電壓與電壓作用時間的關(guān)系

1 電擊穿

固體介質(zhì)的電擊穿是指僅僅由于電場的作用而直接使介質(zhì)破壞并喪失絕緣性能的現(xiàn)象，電擊穿過程與氣體中相似，碰撞電離形成電子崩，固體電介質(zhì)中存在的少量傳導(dǎo)電子，在電場加速下與晶格結(jié)點上的原子碰撞，當(dāng)電子崩足夠強(qiáng)時破壞介質(zhì)晶格結(jié)構(gòu)導(dǎo)致?lián)舸?/span>

在介質(zhì)的電導(dǎo)很小，又有良好的散熱條件以及介質(zhì)內(nèi)部不存在局部放電的情況下，固體介質(zhì)的擊穿通常為電擊穿。

電擊穿的主要特征：

?擊穿電壓高，擊穿時間短；

?與周圍環(huán)境溫度無關(guān)；

?除時間很短的情況，與電壓作用時間關(guān)系不大；

?介質(zhì)發(fā)熱不顯著；

?電場均勻程度對擊穿有顯著影響；

?體積效應(yīng)：擊穿場強(qiáng)數(shù)據(jù)分散性很大，與材料不均勻性有關(guān)。加大試樣的面積或體積，使材料弱點出現(xiàn)的概率增大，會使擊穿場強(qiáng)降低。

累積效應(yīng):固體介質(zhì)在沖擊電壓多次作用下，其擊穿電壓有可能低于單次沖擊作用時的值。因為固體介質(zhì)為非自恢復(fù)絕緣，如每次沖擊電壓下介質(zhì)發(fā)生部分損傷，則多次作用下部分損傷會擴(kuò)大而導(dǎo)致?lián)舸?/span>

固體介質(zhì)沖擊電壓試驗時的累積效應(yīng)

2 熱擊穿

絕緣介質(zhì)在電場作用下，會因電導(dǎo)電流和介質(zhì)極化引起介質(zhì)損耗，使介質(zhì)發(fā)熱。介質(zhì)電導(dǎo)率隨溫度的升高而急劇增大，因此介質(zhì)的發(fā)熱因溫度的升高而增加。如果介質(zhì)中產(chǎn)生的熱量總是大于散熱，則溫度不斷上升，以致引起電介質(zhì)分解、熔化、炭化或燒焦，造成材料的熱破壞而導(dǎo)致?lián)舸@一過程稱電介質(zhì)的熱擊穿過程。