《介電強(qiáng)度試驗(yàn)》PPT課件

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1、3-1概述3-2試樣與電極3-3工頻電壓下的介電強(qiáng)度試驗(yàn)3-4直流電壓下的介電強(qiáng)度試驗(yàn)3-5沖擊電壓下的介電強(qiáng)度試驗(yàn)3-6疊加電壓下的介電強(qiáng)度試驗(yàn)3-7高電壓試驗(yàn)室介電強(qiáng)度試驗(yàn)特點(diǎn)：所有的絕緣材料都只能在一定的電場(chǎng)強(qiáng)度下保持其絕緣特性，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過一定限度時(shí)，絕緣材料便會(huì)瞬時(shí)失去絕緣特性，使整個(gè)設(shè)備破壞。特征：介電強(qiáng)度是最基本的絕緣特性參數(shù)。應(yīng)用：不管是在電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)中，還是在使用中，都要經(jīng)常做介電強(qiáng)度的試驗(yàn)。3-1概述定義電氣擊穿絕緣材料或結(jié)構(gòu)，在電場(chǎng)作用下瞬間失去絕緣特性，造成電極間短路，稱為電氣擊穿。擊穿電壓、擊穿場(chǎng)強(qiáng)在試驗(yàn)或

2、使用中，絕緣材料或結(jié)構(gòu)發(fā)生擊穿時(shí)所施加的電壓，稱為擊穿電壓；擊穿點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)稱為擊穿場(chǎng)強(qiáng)。定義：介電強(qiáng)度絕緣材料的介電強(qiáng)度是指材料能承受而不致遭到破壞的最高電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，對(duì)于平板試樣閃絡(luò)、閃絡(luò)電壓在氣體或液體中，電極之間發(fā)生放電，當(dāng)放電至少有一部分是沿著固體材料表面時(shí)，稱為閃絡(luò)。通常試樣表面閃絡(luò)后，還可以恢復(fù)絕緣特性。閃絡(luò)時(shí)試樣上施加的電壓稱為閃絡(luò)電壓。擊穿或閃絡(luò)的判別試樣上電壓突然降落通過試樣上的電流突然增大有時(shí)會(huì)發(fā)出光或聲試樣上有貫穿的小孔、裂紋以及碳化的痕跡定義：介電強(qiáng)度試驗(yàn)分類擊穿試驗(yàn)在一定試驗(yàn)條件下，升高電壓直到試樣發(fā)生擊穿為止，測(cè)得

3、擊穿場(chǎng)強(qiáng)或擊穿電壓，測(cè)量試樣的介電強(qiáng)度，用來測(cè)量絕緣材料的介電強(qiáng)度。不能作為選定應(yīng)用于工作場(chǎng)強(qiáng)的依據(jù)，而只能作為選用材料的參考。耐電壓試驗(yàn)在一定試驗(yàn)條件下，對(duì)試樣施加一定電壓，經(jīng)歷一定時(shí)間，若在此時(shí)間內(nèi)試樣不發(fā)生擊穿，即認(rèn)為試樣是合格的。只能說明試樣的介電強(qiáng)度不低于該試驗(yàn)電壓的水平，但不能說明究竟有多高。對(duì)于電氣設(shè)備使用，施加電壓略高于工作電壓，經(jīng)歷時(shí)間1min、5min或更長影響介電強(qiáng)度的因素電壓波形直流、工頻正弦以及沖擊電壓下?lián)舸C(jī)理不同，擊穿場(chǎng)強(qiáng)也不同工頻交流電壓下的擊穿場(chǎng)強(qiáng)低的多根據(jù)使用條件及試驗(yàn)?zāi)康?，選擇電壓或疊加電壓電壓作用

4、時(shí)間電擊穿所需時(shí)間短，小于微秒級(jí)熱擊穿需要較長時(shí)間的熱的積累，在直流或工頻電壓下，隨著施加電壓的時(shí)間增長，擊穿電壓明顯下降。施加電壓時(shí)間很長時(shí)，由于試樣內(nèi)存在局部放電或其他原因，試樣老化，降低擊穿電壓有機(jī)材料，一般在小于幾微秒和大于幾秒時(shí)，擊穿電壓隨時(shí)間增長而明顯下降，在幾微秒至幾秒范圍內(nèi)，擊穿電壓變化不大電場(chǎng)的均勻性及電壓的極性材料的本征擊穿場(chǎng)強(qiáng)是在均勻電場(chǎng)下測(cè)得的。但不均勻電場(chǎng)中，如電極邊緣電場(chǎng)強(qiáng)度比較高，會(huì)首先出現(xiàn)局部放電，擴(kuò)展到試樣擊穿，測(cè)得的擊穿電壓偏低在不均勻電場(chǎng)下，直流和沖擊電壓的極性對(duì)擊穿電壓有明顯的影響。由于空間電

5、荷的效應(yīng)改變了電極間介質(zhì)的電場(chǎng)分布，從而影響了擊穿電壓。試樣的厚度與不均勻性試樣厚度增加，電極邊緣電場(chǎng)就更不均勻，試樣內(nèi)部的熱量更不容易散發(fā)，試樣內(nèi)部含有缺陷的幾率增大，使得擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降薄膜試樣，厚度減小，電子碰撞電離的幾率減小，也會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)提高工業(yè)上絕緣材料含有雜質(zhì)和缺陷，使得試樣擊穿場(chǎng)強(qiáng)降低材料中殘留的機(jī)械應(yīng)力，使得擊穿場(chǎng)強(qiáng)降低環(huán)境條件溫度升高，會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降。在材料的?；瘻囟确秶?，擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降最明顯，對(duì)于某些材料，在低溫區(qū)可能出現(xiàn)相反的溫度效應(yīng)。濕度增大，會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降。材料吸濕后會(huì)增大電導(dǎo)和介質(zhì)損耗，會(huì)改變電場(chǎng)分布

6、，從而影響擊穿場(chǎng)強(qiáng)。氣壓對(duì)擊穿場(chǎng)強(qiáng)的影響，主要是對(duì)氣體而言。氣壓高，電子在碰撞過程的自由行程就短，擊穿場(chǎng)強(qiáng)會(huì)升高。但在接近真空時(shí)，由于碰撞的幾率減少，也會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)升高，可用巴申曲線闡明擊穿場(chǎng)強(qiáng)與溫度擊穿場(chǎng)強(qiáng)與水分巴申曲線（氣壓）均勻電場(chǎng)下?lián)舸┰囼?yàn)用的試樣與電極材料的本征介電強(qiáng)度，是以均勻電場(chǎng)下的擊穿場(chǎng)強(qiáng)來表征的為了能使試樣的擊穿發(fā)生在均勻的電場(chǎng)中，必須把試樣做成各種型材。3-2試樣與電極用于模壓材料或板材凹腔部分全部涂上金屬導(dǎo)體做電極使試樣擊穿發(fā)生在最薄處最薄處厚度不大于試樣厚度的1/5，球半徑要大于最薄處20倍用于測(cè)量薄膜材料保證擊

7、穿發(fā)生在兩個(gè)球電極距離最近的部位例行試驗(yàn)中用的試樣與電極例行試驗(yàn)，不能要求試樣擊穿都發(fā)生在均勻電場(chǎng)中，試樣的形狀決定與材料原有的形狀，試樣的厚度，一般也決定于試樣本身試樣太厚，擊穿電壓超過試驗(yàn)變壓器的額定電壓，或表面閃絡(luò)無法解決，可將試樣削薄，并保持試樣表面光潔試樣太薄，如紙或薄膜材料，可多層疊加在一起，施加一定壓力壓緊例行試驗(yàn)中用的試樣與電極試樣厚度測(cè)量均勻的厚度，沿通過擊穿點(diǎn)的直徑上測(cè)三點(diǎn)取平均值。如果厚度不均勻，以擊穿點(diǎn)的厚度計(jì)算擊穿場(chǎng)強(qiáng)。試樣的面積試樣的面積要比電極面積大，使之在擊穿前不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)為節(jié)省材料，電極面積不能太大為暴

8、露材料中存在的缺點(diǎn)，電極不能太小一般直徑取25mm或50mm試樣要求：試樣的個(gè)數(shù)擊穿場(chǎng)強(qiáng)分散性較大，要多用一些試樣工程材料的擊穿場(chǎng)強(qiáng)很大程度上決定于存在的弱點(diǎn)擊穿場(chǎng)強(qiáng)受很多因素的影響一般最少取5個(gè)取平均值作