影响击穿电压测试仪结果的因素

一、强电场作用下绝缘材料的破坏

• 在强电场中工作的绝缘材料，当所承受的电压超越一临界 值V穿时便丧失了绝缘材料性能而被击穿，这种现象称为电介质的击穿，V穿称为击穿电压。

• 采用相应的击穿场强来比较各种材料的耐击穿能力，材料所能承受的最大电场强度称为材料的抗电强度或介电强度，其数值等于相应的击穿场强（V/m）： E穿 =V穿/d

影响材料击穿电压的因素：

• 材料本身的性质：固体介质的击穿同时伴随着材料的破坏，而气体及液体介质被击穿后，随着外电场的撤销仍然能恢复材料性能。 

• 外界因素：试样和电极的形状、外界的媒介、温度、压力等。

电介质的击穿形式：介质在电场中击穿现象相当复杂，一 个器件的击穿可能有多种击穿形式，主要有： 

• 电击穿 

• 热击穿 

• 化学击穿 

对于任意一种材料，这3种形式的击穿都可能发生，主要 取决于试样的缺陷情况及电场的特征（交流和直流，高频 和低频，脉冲电场等）以及器件的工作条件。

二、击穿形式

1、电击穿 在强电场的作用下原来处于热运动状态的少数“自由电子"将沿反电场方向 定向运动。在其运动过程中不断撞击介质内的离子，同时将其部分能量转给这些离子，当外加电压足够高是，自由电子定向运动的速度超过一定临 界值可使介质内的离子电离出次级电子，这些电子都会从电场中吸取能量而加速，又撞击出第三级电子，连锁反应将造成大量自由电子形成 “雪 崩"，导致介质的击穿，这个过程大概只需要10－7－10－8s的时间，因此电击穿往往是瞬息完成的。

2、热击穿

绝缘材料在电场下工作时由于各种形式的损耗，部分电能转变成热能，使介质被加热，若器件内部产生的热量大于器件散发出去的热量，则热量就在器件内部积聚，使器件温度升高，升温的结果进一步增大损耗，使发热量进一步增多，这样恶性循环的结果使器件温度不断上升，当温度超过一定限度时介质会出现烧裂、熔融等现象而*丧失绝缘能力，这就是介质的热击穿。

3、化学击穿

长期运行在高温、潮湿、高电压或腐蚀性气体环境 下的绝缘材料往往会发生化学击穿，化学击穿和材料内部的电解、腐蚀、氧化、还原、气孔中气体电 离等一系列不可逆变化有很大的关系，而且需要相 当长时间，材料被“老化"，逐渐丧失绝缘性能， 最后导致被击穿而破坏。

化学击穿的机理

（1）在直流和低频交变电压下，由于离子式电导引起电解过程，材料中发生电还原作用，使材料的电导损耗急剧上升，最后由于强烈发热成为热化学击穿； （2）当材料中存在着封闭气孔时，由于气体的游离放出的热量使器件温度迅速上升，变价金属氧化物在高温下金属离子加速从高价还原成低价离子， 甚至还原成金属原子，使材料电子式电导大大增加，电导的增加反过来又使器件强烈发热，导致最终击穿。

三、影响抗电强度的因素

（1）温度 

• 温度对电击穿影响不大； 

• 对热击穿影响较大，温度升高使材料的漏导电流增大，损耗增大，发热量增加，促进了热击穿的产生； 

• 环境的温度升高使器件内部的热量不容易散发，进一步加大了热击穿倾向。 

• 温度升高使材料的化学反应加速，促使材料老化，加快了化学击穿的进程。 

（2）频率 

• 频率对热击穿有很大的影响，在一般情况下，如果其他条件不变，则E穿与频率w的平方根成反比，即：

四、抗电强度的测量与应用

在特定的条件下进行，国标GB1408规定了固体电工材料频击穿电压，击穿场强，耐电压 的实验方法。对试样的尺寸，电极的形状，加压方式等都做了规定。