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影響固體電介質(zhì)擊穿電壓試驗的主要因素

來源:北京中航時代儀器設(shè)備有限公司   2023年12月28日 09:01  

1.電壓作用時間
電壓作用時間越長,擊穿電壓越低。當(dāng)電壓作用時間足夠長,以致引起熱擊穿或電老化時,擊穿電壓急劇下降。因此當(dāng)選擇絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)、工作場強等時,一定要注意長期電氣強度。

2.溫度
當(dāng)環(huán)境溫度高到一定程度,電擊穿轉(zhuǎn)為熱擊穿時,擊穿電壓Ub大幅度下降。且環(huán)境溫度越高,熱擊穿電壓越低。
3.電場均勻程度
在均勻場中,Ub隨電介質(zhì)厚度的增加而線性增加;在不均勻場中,電介質(zhì)厚度越大,電場越不容易均勻,Ub不再直線上升。當(dāng)電介質(zhì)厚度增加到散熱困難出現(xiàn)熱擊穿時,繼續(xù)增加電介質(zhì)厚度就沒意義了。
4.電壓種類
沖擊擊穿電壓比工頻峰值擊穿電壓高。直流下?lián)p耗小,直流擊穿電壓也比工頻峰值擊穿電壓高。高頻下局部放電嚴(yán)重,發(fā)熱也嚴(yán)重,其擊穿電壓低。
5.累積效應(yīng)
由于固體絕緣的損傷是不可恢復(fù)性損傷,在多次施加同樣幅值電壓時,若每次都產(chǎn)生一定程度的絕緣損傷,則絕緣的損傷可逐步累積,最終擊穿在該電壓下發(fā)生。電壓較低時,沒有累積效應(yīng)。
6.局部放電
局部放電對絕緣材料的長期電氣強度是很大的威脅。以油紙絕緣為例,一旦發(fā)生局部放電,會對油浸紙產(chǎn)生電、熱、化學(xué)等腐蝕作用,十分有害。為改善耐局部放電性能,提高油紙絕緣在長期電壓作用下的電氣強度,可從改進(jìn)浸漬劑的吸氣性能、提高浸漬劑的介電常數(shù)等方面著手。在長期工作電壓作用下油紙絕緣不允許發(fā)生局部放電,否則在長時局部放電的作用下會發(fā)生電氣設(shè)備外殼的膨脹(如電容器鐵殼)和過早損壞。
7.極性效應(yīng)
固體電介質(zhì)的擊穿存在明顯的極性效應(yīng),與氣體相似,通常正極性擊穿電壓低于負(fù)極性的擊穿電壓
8.邊緣效應(yīng)
采用不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行電介質(zhì)擊穿電壓的測試時,由于不同結(jié)構(gòu)的電極邊緣結(jié)構(gòu)不同,將導(dǎo)致擊穿電壓的不同。
9.受潮
受潮與否對固體電介質(zhì)的擊穿有極為重要的影響,對不易吸潮的材料,如聚四氟乙烯,受潮后擊穿電壓下降一半左右;對容易吸潮的材料,如紙、纖維等,受潮后擊穿電壓可能僅剩幾百分之一。
10.機械負(fù)荷
機械應(yīng)力可能造成絕緣材料開裂、松散,使得擊穿電壓下降。

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