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抗电强度的测量与应用

2020-09-10 08:42:02

抗电强度是绝缘材料的一个重要性能指标,因其数值受多种因素影响,为便于比较,必须在特定的条件下进行。国标GB/T1408.1-1999规定了固体电工材料工频击穿电压、击穿场强和耐电压的实验方法。对试样的尺寸、电极形状、加压方式等都作了规定,其中击穿电压采用“连续均匀升压法”或“一分钟逐级升压法”进行,电压由低至高,使试样被击穿的电压即为击穿电压U穿,击穿强度量E穿可由式求出。

 

耐电压为试样在一定电压作用下,在规定的时间内没有发生击穿的电压值和时间,分别以kV和min为单位。试验电压和时间由产品标准规定。

 

这种方法适用于测量固体电工绝缘材料如绝缘漆、树脂和胶、层压制品、云母及其制品、陶瓷和玻璃等,对不同的材料应采用不同的方法。

 

变温压电测试不同的产品对抗电强度有不同的要求,应根据需要选定。

 

材料的抗电强度主要用材料的耐电强度来表示,其数值等于相应的击穿场强E穿。它除取决于材料的组成与结构外,主要受外界环境对E穿的影响。

 

首先是温度的影响,温度对电击穿影响不大,因为在电击穿过程中,电子的运动速度、粒子的电离能力等均与温度无关,因此在电击穿的范围内温度的变化对E穿没有什么影响。

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温度对热击穿影响较大,首先温度升高使材料的漏导电流增大,这使材料的损耗增大,发热量增加,促进了热击穿的产生。此外,环境的温度升高使元器件内部的热量不容易散发,进一步加大了热击穿的倾向。

 

温度升高使材料的化学反应加速,促使材料老化,从而加快了化学击穿的进程。

 

从前面对介质损耗的讨论可知,频率对介质的损耗有很大影响。而介质损耗是热击穿产生的主要原因,因此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ω的平方根成反比,式中,A是决定于试样形状和大小、散热条件及ε等因素的常数。

 

此外,器件的大小和形状、散热条件都对击穿有很大的影响。例如,为了提高热击穿场强,防止器件被击穿,可以采取强制制冷等散热措施,来增加器件的抗击穿能力。

据国家标准《GB/T 13541-92电气用塑料薄膜试验方法》,电气用塑料薄膜要求进行电弱点测试,在给定直流电压下每平方米的击穿点(电弱点)数成为衡量薄膜成量的重要指标,那如何进行测试呢?

 

此时就用到了电弱点测试仪。电气用塑料薄膜电弱点测试仪,无须将膜卷分切成小卷,根据薄膜的使用宽度直接进行电弱点测试。由于薄膜在生过程中极易引起纵向划伤,该仪器首次引用“电弱线”概念,即在规定的时间内检测到的试样漏电流均超过1mA时,认定为该薄膜试样在生产过程中存在纵向划痕,从而产生“电弱线”,测试仪统计的电弱点总数为电弱点数与电弱线数之和,这样的测试数据史能真实地反映薄膜的质显水平,且有助于分析生产过程中存在的问题,从而有针对地提出解决问题的方案。

 


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