固体击穿电压会受到很多因素影响,主要总结出以下5种因素:
(1)加压时间
电压作用时间很短,一般低于0.1s时,固体聚合物主要发生电击穿且击穿电压高。当加压时间增加时,固体聚合物的击穿电压逐渐减少。加压时间达到几分钟甚至几小时后才发生击穿,固体聚合物主要发生热击穿。但是在实际工程中,很难具体的区分二者。例如工频交流1min耐压试验,试样击穿过程中既有电的作用,又有热的作用。当加压数十小时甚至几年后,聚合物才出现击穿现象,则固体聚合物主要发生了电化学击穿。
(2)电场均匀程度
固体聚合物处于均匀电场下时,其击穿电压很高且近似与固体聚合物厚度成正比;当固体聚合物处于非均匀电场下时,聚合物越厚电场越不均匀,击穿电压与聚合物厚度不再成正比。主要是因为随着聚合物厚度的增加,材料本身散热性能变差进而引发热击穿,所以增加厚度提高击穿电压意义不大。
(3)环境温度
在一定温度范围内,固体聚合物属于电击穿,其击穿场强高且几乎和温度无关。超过这个温度极限后,固体聚合物属于热击穿,温度越高其击穿电压越低;当材料处于的环境温度高且散热情况不好,则热击穿电压将更低。固体聚合物作为电气设备的绝缘部分,一定要控制其工作情况下的温度,若材料局部温度过高,有可能引起材料的热击穿。耐热等级不同的材料,其由电击穿转变成热击穿的温度极限也不一样。
(4)受潮程度
固体聚合物的性质不同,受潮程度对击穿电压的影响也不同。对聚乙烯和聚四氟乙烯这种不易吸潮的中性材料,其受潮后击穿电压仅下降一半左右;对棉纱和纸这种易吸潮的极性材料,其吸潮后的击穿电压会出现大幅度下降,仅仅为不吸潮时的百分之几。受潮后材料本身的电导率与介质损耗都大幅度增加,使其击穿电压下降很多。因此高压绝缘材料一定要注意保持干燥,在运行中要注意防潮,并定期检查受潮情况。
(5)累积效应
在不均匀电场中,固体聚合物受到过电压的作用会导致其内部出现局部损伤,引起材料碳化,烧焦或裂缝的痕迹。多次加压时,内部的局部损伤会逐步累积,最终导致固体聚合物击穿电压大幅降低。
ZJC-100KV电压击穿测试仪/击穿电压测试仪
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