關(guān)于電壓擊穿試驗儀介紹

電壓擊穿試驗儀概述：電壓擊穿實(shí)驗儀器是測量絕緣材料板材及管材介電強度的實(shí)驗儀器。它也可以用于絕緣材料的耐電壓測試。電壓擊穿實(shí)驗儀器的實(shí)驗原理是由高壓試驗變壓器產(chǎn)生高電壓，通過(guò)電機改變調壓器的輸出給高壓試驗變壓器原邊，從而得到連續可調的交流電壓。即可得到連續可調的高電壓。由于交流調壓通常是通過(guò)自耦調壓器來(lái)完成調壓的精度受自耦調壓器的總匝數有關(guān)，理論上有△U=U0/n。式中△U表示調壓可得到zui小調壓增量值；U0是調壓器的輸入電壓；n是自耦調壓器線(xiàn)圈匝數。例如：自耦調壓器線(xiàn)圈匝數為1500匝，輸入電壓220V，若高壓變壓器輸出為100KV。用此調壓器可得到的zui小高壓調壓增量為220*100*1000/1500/200=73（v）。既在此時(shí)的實(shí)驗條件下調壓的zui小電壓增量要達到73V之多。若高壓變壓器輸出為50KV時(shí)，其它條件還是上述，則調壓的zui小電壓增量也要有73/2=36.5V。從以上分析可看出，若想較小增量間隔就要增大n的數值，但增大n會(huì )迅速增大設備體積和成本。若想滿(mǎn)足GB1408中的第10.3條之規定，僅能通過(guò)電子式調壓實(shí)現。此時(shí)會(huì )有另一個(gè)問(wèn)題，通過(guò)電子式調壓進(jìn)行材料的工頻試驗時(shí)會(huì )引起較大的高次諧波，高次諧波對材料電氣強度產(chǎn)生影響還有待商榷。

擊穿電壓：高分子材料在一定電壓范圍內是絕緣體，當在材料上施加的電壓逐漸增加，致使材料zui薄弱點(diǎn)失去絕緣能力而產(chǎn)生電弧材料被破壞。此時(shí)的zui大電壓稱(chēng)為擊穿電壓。我們把擊穿電壓和此時(shí)材料的厚度比稱(chēng)為介電強度也稱(chēng)為電氣強度。

介電強度：試樣擊穿時(shí)，單位厚度承受的擊穿電壓值，單位為kv/mm或Mv/m。有時(shí)也稱(chēng)為電氣強度或擊穿強度。通常介電強度越高，材料的絕緣質(zhì)量越好。介電強度是表征了材料所能承受的zui大電場(chǎng)強度，是高聚物絕緣材料的一項重要指標。

耐壓電壓：在規定的試驗條件下，對試樣施加規定的電壓及時(shí)間，試樣不被擊穿所能承受的zui高電壓。

塑料的電擊穿機理：介電擊穿機理可分為電擊穿、熱擊穿、化學(xué)擊穿、放電擊穿等，往往是多種機理綜合發(fā)生。通常把不隨溫度變化的擊穿稱(chēng)為電擊穿，把隨溫度變化的擊穿稱(chēng)為熱擊穿。熱擊穿的外部表現是介電強度隨溫度升高而迅速下降，與施加電壓作用的長(cháng)短有關(guān)；與電場(chǎng)中產(chǎn)生的熱量大于它能散熱的熱量，使其內部溫度不斷升高。溫度升高導致其電阻下降，流經(jīng)試樣電流增大，產(chǎn)生的熱量更多，如此循環(huán)不已，致使介質(zhì)轉變?yōu)榱硪环N聚焦態(tài)，失去耐電壓能力，材料被破壞。電擊穿的特點(diǎn)是介電強度與周?chē)橘|(zhì)的電性能有關(guān)；擊穿點(diǎn)常常出現在電極邊緣其至電極以外。

介電強度測試的影響因素：電壓波形及電壓作用時(shí)間影響。材料在電場(chǎng)作用下，初始時(shí)單位時(shí)間內材料內部產(chǎn)生的熱量大于介質(zhì)散發(fā)出去的熱量，進(jìn)而介質(zhì)溫度升高，溫度的升高是一個(gè)由快轉滿(mǎn)的，若升壓速度較慢zui后發(fā)生材料擊穿熱擊穿的成分較大。作用時(shí)間的影響多因熱量積累而使擊穿電壓值隨電壓作用增加而下降，處于熱擊穿形式的試樣，基本上隨升壓速度的提高擊穿強度也增大。因此，一般規定試樣擊穿電壓低于20kv時(shí)升壓速度為1.0kv/s；大于或等于20kv時(shí)升壓速度為2.0kv/s。

電極倒角的影響：電極邊緣處電場(chǎng)強度遠遠高于內部，但邊緣效應極難消除。為避免電極邊緣成一直角，需采用一定倒角r。國家標準中規定r=2.50mm。

媒質(zhì)電性能影響；高壓擊穿試驗往往把樣品放在一定媒質(zhì)（如變壓器油）中，其目的是為縮小試樣尺寸防止飛弧。但媒質(zhì)本身的電性能對屬于電擊穿為主的材料有明顯影響，而以熱擊穿為主的材料影響極小，故標準中對奧球油的擊穿電壓VB＞=25kv/2.5mm。