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影響固體電介質(zhì)擊穿電壓試驗(yàn)的主要因素

更新時(shí)間:2023-12-28      點(diǎn)擊次數(shù):3311

1.電壓作用時(shí)間
電壓作用時(shí)間越長,擊穿電壓越低。當(dāng)電壓作用時(shí)間足夠長,以致引起熱擊穿或電老化時(shí),擊穿電壓急劇下降。因此當(dāng)選擇絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)、工作場(chǎng)強(qiáng)等時(shí),一定要注意長期電氣強(qiáng)度。

2.溫度
當(dāng)環(huán)境溫度高到一定程度,電擊穿轉(zhuǎn)為熱擊穿時(shí),擊穿電壓Ub大幅度下降。且環(huán)境溫度越高,熱擊穿電壓越低。
3.電場(chǎng)均勻程度
在均勻場(chǎng)中,Ub隨電介質(zhì)厚度的增加而線性增加;在不均勻場(chǎng)中,電介質(zhì)厚度越大,電場(chǎng)越不容易均勻,Ub不再直線上升。當(dāng)電介質(zhì)厚度增加到散熱困難出現(xiàn)熱擊穿時(shí),繼續(xù)增加電介質(zhì)厚度就沒意義了。
4.電壓種類
沖擊擊穿電壓比工頻峰值擊穿電壓高。直流下?lián)p耗小,直流擊穿電壓也比工頻峰值擊穿電壓高。高頻下局部放電嚴(yán)重,發(fā)熱也嚴(yán)重,其擊穿電壓低。
5.累積效應(yīng)
由于固體絕緣的損傷是不可恢復(fù)性損傷,在多次施加同樣幅值電壓時(shí),若每次都產(chǎn)生一定程度的絕緣損傷,則絕緣的損傷可逐步累積,最終擊穿在該電壓下發(fā)生。電壓較低時(shí),沒有累積效應(yīng)。
6.局部放電
局部放電對(duì)絕緣材料的長期電氣強(qiáng)度是很大的威脅。以油紙絕緣為例,一旦發(fā)生局部放電,會(huì)對(duì)油浸紙產(chǎn)生電、熱、化學(xué)等腐蝕作用,十分有害。為改善耐局部放電性能,提高油紙絕緣在長期電壓作用下的電氣強(qiáng)度,可從改進(jìn)浸漬劑的吸氣性能、提高浸漬劑的介電常數(shù)等方面著手。在長期工作電壓作用下油紙絕緣不允許發(fā)生局部放電,否則在長時(shí)局部放電的作用下會(huì)發(fā)生電氣設(shè)備外殼的膨脹(如電容器鐵殼)和過早損壞。
7.極性效應(yīng)
固體電介質(zhì)的擊穿存在明顯的極性效應(yīng),與氣體相似,通常正極性擊穿電壓低于負(fù)極性的擊穿電壓。
8.邊緣效應(yīng)
采用不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行電介質(zhì)擊穿電壓的測(cè)試時(shí),由于不同結(jié)構(gòu)的電極邊緣結(jié)構(gòu)不同,將導(dǎo)致擊穿電壓的不同。
9.受潮
受潮與否對(duì)固體電介質(zhì)的擊穿有極為重要的影響,對(duì)不易吸潮的材料,如聚四氟乙烯,受潮后擊穿電壓下降一半左右;對(duì)容易吸潮的材料,如紙、纖維等,受潮后擊穿電壓可能僅剩幾百分之一。
10.機(jī)械負(fù)荷
機(jī)械應(yīng)力可能造成絕緣材料開裂、松散,使得擊穿電壓下降。

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