工业电压击穿强度试验仪

在强电场作用下，固体电介质丧失电绝缘能力而由绝缘状态突变为良导电状态。导致击穿的低临界电压称为击穿电压。均匀电场中，击穿电压与固体电介质厚度之比称为击穿电场强度（简称击穿场强，又称介电强度），它反映固体电介质自身的耐电强度。不均匀电场中，击穿电压与击穿处固体电介质厚度之比称为平均击穿场强，它低于均匀电场中固体电介质的介电强度。

1、击穿形式

根据击穿的发展过程，固体电介质的击穿可分为3种形式：电击穿、热击穿和电化学击穿，同一种电介质中发生何种形式的击穿，取决于不同的外界因素。随着击穿过程中固体电介质内部的变化，击穿过程可以从一种形式转变为另一种形式。

1.1 电击穿

取决于固体电介质中碰撞电离的一种击穿形式。电场使电介质中积聚起足够数量和足够能量的带电质点，导致电介质丧失绝缘性能。对于电击穿有以下几种不同的理论解释：本征击穿、电子崩击穿和电致机械应力击穿，通常以本征击穿代表电击穿，所以电击穿有时又称本征击穿。本征击穿过程所需时间为10-8s数量级，击穿场强大于1MV/cm。

1.2 热击穿

在电场作用下，固体电介质承受的电场强度虽不足以发生电击穿，但因电介质内部热量积累、温度过高而导致失去绝缘能力，从而由绝缘状态突变为良导电状态。

1.3 电化学击穿

在电场、温度等因素作用下，固体电介质发生缓慢的化学变化，性能逐渐劣化，最终丧失绝缘能力，从而由绝缘状态突变为良导电状态。电化学击穿过程包括两部分：因固体电介质发生化学变化而引起的电介质老化；与老化有关的击穿过程。

固体电介质发生缓慢化学变化的原因多种多样。直流电压下，固体电介质因离子电导而发生电解，结果在电极附近形成导电的金属树枝状物，甚至从一个电极伸展到另一个电极。在电场作用下，固体电介质内部的气泡中，或不同固体电介质之间的气隙或油隙中，会发生局部放电。与固体电介质接触的电极边缘场强较强的局部区域内如有气体或液体电介质，这里也会发生局部放电。局部放电的长期作用会使固体电介质逐步损坏。

电场越强，温度越高，电压作用时间越长，固体电介质的化学变化进行得越强烈，其性能的劣化也越严重。

固体电介质的化学变化通常使其电导增加，这会使固体电介质的温度上升，因而电化学击穿的最终形式是热击穿。

影响因素：影响固体电介质击穿电压的主要因素有：电场的不均匀程度，作用电压的种类及施加的时间，温度，固体电介质性能、结构，电压作用次数，机械负荷，受潮等。

2、提高固体击穿电压的方法：

（1）改进制造工艺，使介质可能做到均匀致密。

（2）改进绝缘设计，使电场分布均匀。

（3）改善绝缘的运行条件。

3、提高固体击穿电压的具体措施：

（1）通过精选材料、改善工艺、真空干燥、加强油浸（油、胶、漆），以清除固体电介质中残留的杂质、气泡、水分等。

如电力电容器内部的浸渍剂主要作用是填充固体绝缘介质的空隙，以提高介质的耐电强度，改善局部放电特性和增强散热冷却的能力。由于电容器绝缘介质的工作电场强度较高，同时冷却条件较差，因此对浸渍的技术性能要求较高。目前采用表面粗化薄膜，并在高真空下浸渍而形成的全膜电容器已广泛应用。

纸绝缘电缆在运行过程中，由于黏性浸渍剂的热膨胀系数大，在负荷、温度有变动体积改变明显，而铅铝护套受热后冷却难以恢复原有尺寸，绝缘内部容易形成气隙。故黏性浸渍电缆仅适用于35KV以下交流系统。

更高电压的油纸电缆选用黏度较低的电缆油浸渍，并加以油压，以减小油中气隙，提高绝缘强度。由于薄纸的电气强度高，通常包缠用的纸带改用0.045～0.075mm的薄纸来代替常用的0.12mm厚的电缆纸。随着绝缘材料的发展，用烷基苯等合成油来代替电缆油，用薄膜-纤维合成纸来代替电缆纸。

（2）采取合理的绝缘结构。使各部分绝缘的耐电强度与其承受的场强相匹配；改善电极形状及表面光洁度，是电场分布均匀；改善电极与绝缘体的接触状态，消除接触触电的气隙或使接触处的气隙不承受电位差，如用半导体漆。

工业电压击穿强度试验仪—测试意义：

1、电绝缘材料的绝缘强度是决定材料可以在何种条件下使用的关键性能。在很多情况下，材料的绝缘强度是所使用装置设计的决定性因素。
2、本仪器中介绍的测试，将用于提供部分所需的信息，以判断材料在一定应用条件下的适用性；当然也能用于检测由于流程的变化，老化的程度，或是其他制造或环境条件而造成的变化或是与正常特征的偏差。该测试方法可以有效地应用于流程控制，验证或研究测试。
3、本测试方法所获得的结果，很少能直接用于实际使用材料介电性能的判断。北京智德创新检测仪器在大多数情况下，还需要对其他功能测试和/或对其他材料测试所获得的结果进行比较，以估计出它们对特定材料的影响，才能进行评价。
4、在三种电压使用方法中。方法A，快速测试；方法B，逐步测试；方法C，慢速测试。方法A常用于质量控制测试。较费时的方法B和C通常给出较低的结果，但在对不同材料进行相互比较时，它们所给出的结果更有说服力。如果可以安装电动电压控制器，那么慢速测试法将比逐步测试法更简单，也更常用。方法B和C所获得的结果可以相互比较。
5、试样的状态
a)试样的厚度和均匀性，是否存在机械应力；
b)试样预处理，特别是干燥和浸渍过程；
c)是否存在孔隙、水分或其他杂质。
6、试验条件
a)施加电压的频率、被形和升压速度或加压时间；
b)环境温度、气压和湿度；
c)电极形状、电植尺寸及其导热系数；
d)周围媒质的电、热特性。