固體擊穿電壓會受到很多因素影響,主要總結出以下5種因素:
(1)加壓時間
電壓作用時間很短,一般低于0.1s時,固體聚合物主要發生電擊穿且擊穿電壓高。當加壓時間增加時,固體聚合物的擊穿電壓逐漸減少。加壓時間達到幾分鐘甚至幾小時后才發生擊穿,固體聚合物主要發生熱擊穿。但是在實際工程中,很難具體的區分二者。例如工頻交流1min耐壓試驗,試樣擊穿過程中既有電的作用,又有熱的作用。當加壓數十小時甚至幾年后,聚合物才出現擊穿現象,則固體聚合物主要發生了電化學擊穿。
(2)電場均勻程度
固體聚合物處于均勻電場下時,其擊穿電壓很高且近似與固體聚合物厚度成正比;當固體聚合物處于非均勻電場下時,聚合物越厚電場越不均勻,擊穿電壓與聚合物厚度不再成正比。主要是因為隨著聚合物厚度的增加,材料本身散熱性能變差進而引發熱擊穿,所以增加厚度提高擊穿電壓意義不大。
(3)環境溫度
在一定溫度范圍內,固體聚合物屬于電擊穿,其擊穿場強高且幾乎和溫度無關。超過這個溫度極限后,固體聚合物屬于熱擊穿,溫度越高其擊穿電壓越低;當材料處于的環境溫度高且散熱情況不好,則熱擊穿電壓將更低。固體聚合物作為電氣設備的絕緣部分,一定要控制其工作情況下的溫度,若材料局部溫度過高,有可能引起材料的熱擊穿。耐熱等級不同的材料,其由電擊穿轉變成熱擊穿的溫度極限也不一樣。
(4)受潮程度
固體聚合物的性質不同,受潮程度對擊穿電壓的影響也不同。對聚乙烯和聚四氟乙烯這種不易吸潮的中性材料,其受潮后擊穿電壓僅下降一半左右;對棉紗和紙這種易吸潮的極性材料,其吸潮后的擊穿電壓會出現大幅度下降,僅僅為不吸潮時的百分之幾。受潮后材料本身的電導率與介質損耗都大幅度增加,使其擊穿電壓下降很多。因此高壓絕緣材料一定要注意保持干燥,在運行中要注意防潮,并定期檢查受潮情況。
(5)累積效應
在不均勻電場中,固體聚合物受到過電壓的作用會導致其內部出現局部損傷,引起材料碳化,燒焦或裂縫的痕跡。多次加壓時,內部的局部損傷會逐步累積,最終導致固體聚合物擊穿電壓大幅降低。
ZJC-100KV電壓擊穿測試儀/擊穿電壓測試儀
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