介电强度的测试.ppt

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1、介电强度的测试,二、介电强度,大多数高分子材料在一定电压范围内是绝缘体，但是 随着施加电压的升高，性能会逐渐下降。电压升到一定值时变成局部导电，此时称为材料的击穿。定义:介电强度 试样击穿时,单位厚度承受的击穿电压值，单位为kv/mm或Mv/m。有时也称为电气强度或击穿强度。通常介电强度越高,材料的绝缘质量越好 EbUb/h.Eb表征了材料所能承受的最大电场强度，是高聚物绝缘材料的一项重要指标。聚合物绝缘材料的 Eb 一般为107V/cm左右。耐电压 在规定的试验条件下,对试验施加规定的电压及时间,试样不被击穿所能承受的最高电压。,塑料的电击穿机理,问题复杂-介电击穿机理可分为本征击穿（电击穿

2、）、热击穿、化学击穿、放电击穿等，往往是多种机理综合发生。通常把不随温度变化的击穿称为电击穿，把随温度变化的击穿称为热击穿热击穿 外部表现是介电强度随温度升高而迅速下降；与电压作用的长短有关；与电场畸变及周围介质的电性能关系不大；击穿点多发生在电极内部。介质在电场中产生的热量大于它能散发的热量使其内部温度不断升高。温度升高导致其电阻下降，流经试样电流增大产生的热量更多，如此循环不已，致使介质转变为另一种聚集态，失去耐电压能力,材料被破坏。,塑料的电击穿机理,电击穿 特点是介电强度受温度的影响不大；电作用时间对结果无影响；与周围介质的电性能有关；击穿点常常出现在电极边缘其至电极以外。在固体介质中

3、，总有一些自由电子存在,它们在外电场作用下被加速而撞击中性原子,致使原子电离，在这种作用继续下造成材料击穿.一般来说，工作温度高散热条件差，介质电导及损耗大的材料发生热击穿的几率高。,介电强度测定,介电强度实验采用的基本装置是一个可调变压器和一对电极。试验中使用的试样厚度为1.59mm.实验方法有两种(参见GBl408-89):短时法，将电压以平均速度率逐渐增加到材料发生介电破坏；低速升压法，是将预测击穿电压值的一半作为起始电压，然后以均匀速度率增加电压直到发生击穿。,介电强度测试的影响因素,电压波形及电压作用时间影响 材料在电场作用下，单位时间产生的热量为QF介质散发出去的热量为Qs，当QF

4、略大时就产生热不平衡，进而介质温度升高,最后发生击穿。因此,可根据极限条件QFQS来求得热击穿电压VB：当电压频率增加时值要下降，当波形失真大时，般都会有高次谐波出现，这样会使VB降低，因此必须限制这个量。.,介电强度测试的影响因素,作用时间的影响:多因热量积累而使击穿电压值随电压作用时间增加而下降.处于热击穿形式的试样，基本上随升压速度的提高击穿强度也增大。因此，一般规定试样击穿电压低于20kv时升压速度为1.0kv/s;大于或等于20kv时升压速度为2.0kv/s。温度的影响,温度的影响,介电强度测试的影响因素,试样厚度对介电强度的影响 湿度影响 因水分浸入材料而导致其电阻降低，必然降低击

5、穿电压VB值。如有机硅玻璃布板。常态下E18kvmm，受潮后E12kVmm。,介电强度测试的影响因素,电极倒角的影响 电极边缘处电场强度远远高于内部,但边缘效应极难消除。为避免电极边缘成一直角,需采用一定倒角r。国家标准中规定r2.50mm。媒质电性能影响 高压击穿试验往往把样品放在一定媒质(如变压器油)中其目的为缩小试样尺寸防止飞弧。但媒质本身的电性能对属于电击穿为主的材料有明显影响，而以热击穿为主的材料影响极小.故标准中对要求油的击穿电压 VB=25kv/2.5mm.Pvc电缆料及酚醛模塑料击穿点在电极边缘，当油脏时在试样边缘处有很明显的集聚物的痕迹，而在净油中没有。对于酚醛层压板击穿点在电极内部，以热击穿为主。油的性能对该材料没什么影响,