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太倉市絕(jué)緣耐(nài)電(diàn)壓強度(dù)，介(jiè)電強度，介電擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)測(cè)試(shì)的意義以及涉(shè)及的(dí)標(biāo)準(zhǔn)

符(fú)合GB1408-2006，GB/T1695-2005，ASTMD149，GB/T3333-1999，HG/T3330，GB12656-1990，QBT2688-2005等標準(zhǔn)
。

符(fú)合GB/1408-2006絕緣(yuán)材(cái)料電氣強度(dù)試驗(yàn)方法(fǎ)，GB/T1695-2005硫化(huà)橡膠工(gōng)頻電壓(yā)擊穿強度(dù)和耐電(diàn)壓的(dí)測(cè)定方(fāng)法，ASTMD149固體電(diàn)絕(jué)緣(yuán)材料在工業(yè)電(diàn)源(yuán)頻(pín)率下的(dí)介電擊穿(chuān)電壓和(hé)介(jiè)電(diàn)強度(dù)的試驗(yàn)方法(fǎ)，GB/T3333-1999電纜(lǎn)紙工頻(pín)電壓擊(jī)穿試驗(yàn)方法，HG/T3330絕(jué)緣漆漆膜擊穿強度(dù)測(cè)定法，GB/T12656-1990電容(róng)器(qì)紙工(gōng)頻電壓(yā)擊(jī)穿試驗(yàn)方(fāng)法等
。

采(cǎi)用計算(suàn)機(jī)控(kòng)製，試(shì)驗過(guò)程(chéng)中(zhōng)可動態繪製出(chū)試(shì)驗曲(qū)綫(xiàn)，試驗的(dí)曲綫可以(yǐ)多(duō)種顏(yán)色疊(dié)加對(duì)比，局(jú)部放(fàng)大(dà)，曲綫上任意(yì)一(yī)段可進(jìn)行(háng)區域放大(dà)分(fēn)析(xī)
。可(kě)對(duì)試驗數(shù)據進行編(biān)輯(jí)修改，靈(líng)活適(shì)用；試驗(yàn)條件及測試結果等(děng)數(shù)據(jù)可(kě)自動存儲；試驗報(bào)告格(gé)式靈(líng)活可(kě)變，適(shì)用於不同(tóng)用戶(hù)的不(bù)同(tóng)要求
。可對(duì)一(yī)組試驗中(zhōng)曲綫數(shù)據的(dí)有效與否進(jìn)行人為選(xuǎn)定(dìng)
。采(cǎi)用先進的無觸點原件匀速調(tiáo)壓(yā)方(fāng)式(shì)，淘(táo)汰同類產(chǎn)品(pǐn)中機械(xiè)傳動(dòng)升(shēng)壓方式，支(zhī)持短(duǎn)時間內(nèi)短路試(shì)驗要(yào)求，一次(cì)試(shì)驗可(kě)以同時做多(duō)個(gè)試(shì)樣(yàng)
。

簡(jiǎn)要(yào)回顧(gù)了擊穿的(dí)三種假(jiǎ)定(dìng)機製(zhì)，分別是(shì)：（1）放電或(huò)電(diàn)暈機製，（2）熱(rè)機製(zhì)，以(yǐ)及(jí)（3）固有機製，討(tǎo)論(lùn)了(liǎo)在(zài)原理上(shàng)對實際電(diàn)介(jiè)質產生(shēng)影響(xiǎng)的因(yīn)素，並對(duì)數據的(dí)解(jiě)釋(shì)提(tí)供(gōng)幫助
。擊穿機製常常與(yǔ)其他(tā)機製相(xiāng)結合(hé)，而(ér)非單(dān)獨發揮(huī)效用
。隨(suí)後(hòu)的討(tǎo)論僅針(zhēn)對(duì)固體(tǐ)和半固體材(cái)料
。

太(tài)倉(cāng)市(shì)絕緣(yuán)耐電壓強度，介(jiè)電強度，介電擊穿電(diàn)壓測(cè)試的意義以(yǐ)及涉(shè)及(jí)的(dí)標準(zhǔn)

介(jiè)電擊(jī)穿(chuān)的假定(dìng)機(jī)製(zhì)

由放(fàng)電造成(chéng)的(dí)擊(jī)穿——在對工業(yè)材(cái)料進行(háng)的許多測試(shì)中，都是由(yóu)於放(fàng)電(diàn)造(zào)成了擊(jī)穿，這(zhè)通(tōng)常造成(chéng)較高的(dí)局部場
。對(duì)於(yú)固體(tǐ)材料來(lái)說，放電常(cháng)常(cháng)發生(shēng)在環境介質中，因此增(zēng)加(jiā)測(cè)試(shì)的(dí)區域(yù)將在(zài)電極(jí)邊(biān)緣上(shàng)或(huò)外(wài)側產生擊(jī)穿
。放(fàng)電也會發生(shēng)在內(nèi)部(bù)出(chū)現(xiàn)或生成的一些泡沫或(huò)氣(qì)泡(pào)裏(lǐ)
。這會(huì)造(zào)成局(jú)部(bù)的侵(qīn)蝕或化(huà)學分(fēn)解
。這些過(guò)程將一直(zhí)持續到在(zài)電(diàn)極間(jiān)形成(chéng)*的失效(xiào)通路(lù)為(wéi)止
。

 熱擊(jī)穿——在置於(yú)高強(qiáng)度電場(cháng)時(shí)，在許(xǔ)多材料內(nèi)的(dí)局部(bù)路徑上會(huì)積聚大量的熱(rè)，這(zhè)將(jiāng)造成電(diàn)介質(zhì)和離子(zǐ)導電性能(néng)的(dí)損(sǔn)失，進而迅速產(chǎn)生(shēng)熱量，所產生的熱量將大(dà)於(yú)所能耗散掉的(dí)熱量
。由(yóu)於材料(liào)的(dí)熱不(bù)穩定(dìng)性，導致了(liǎo)擊穿的發生(shēng)
。

固(gù)有擊穿(chuān)——如(rú)果放電或(huò)熱(rè)穩定性(xìng)都(dū)不能造成擊(jī)穿(chuān)，那(nà)麼在(zài)電場強度大到(dào)足以(yǐ)加速電(diàn)子(zǐ)穿(chuān)過(guò)材(cái)料時，仍(réng)將發生擊穿
。標準(zhǔn)電(diàn)場(cháng)強度被稱為(wéi)固有絕(jué)緣(yuán)強(qiáng)度(dù)
。雖(suī)然機(jī)製(zhì)本(běn)身(shēn)也許(xǔ)已(yǐ)經(jīng)涉及，但(dàn)本測試法仍(réng)不能測試(shì)固(gù)有絕緣(yuán)強(qiáng)度
。

太(tài)倉市(shì)絕緣耐(nài)電壓強度，介電(diàn)強度，介(jiè)電(diàn)擊(jī)穿(chuān)電壓測試(shì)的意(yì)義以及涉(shè)及的標準

絕緣(yuán)材(cái)料的性質(zhì)

固態工業絕(jué)緣材料通常(cháng)是非(fēi)均(jūn)匀的(dí)，且含(hán)有(yǒu)許多(duō)不(bù)同(tóng)的(dí)電(diàn)介(jiè)質缺(quē)陷
。試(shì)樣(yàng)上(shàng)常(cháng)常(cháng)發生(shēng)擊(jī)穿的(dí)區域，並(bìng)不(bù)是那些電(diàn)場強度的區域，有時(shí)甚至是(shì)那(nà)些(xiē)遠離電極的區(qū)域
。在應(yīng)力下卷(juàn)中的(dí)薄弱(ruò)環節有(yǒu)時將決(jué)定測試的結果
。

太倉市絕緣(yuán)耐電壓(yā)強度，介電(diàn)強度，介電(diàn)擊(jī)穿電壓測試(shì)的(dí)意(yì)義以(yǐ)及涉(shè)及的(dí)標(biāo)準

測試(shì)和(hé)測試樣(yàng)狀況(kuàng)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)因素

電極——通(tōng)常，隨(suí)著電極區(qū)域(yù)的增加(jiā)，擊(jī)穿電(diàn)壓會(huì)降低，這種影(yǐng)響(xiǎng)對(duì)於薄試樣來說更為(wéi)明(míng)顯
。電極(jí)的幾何形狀也(yě)會(huì)影響測試(shì)的(dí)結果
。製(zhì)作(zuò)電極(jí)的材(cái)料也(yě)會對測試(shì)結果(guǒ)產(chǎn)生影響(xiǎng)，這是因(yīn)為電(diàn)極(jí)材(cái)料(liào)的熱導性(xìng)和(hé)功函(hán)會對(duì)熱機製和發(fā)電機(jī)製(zhì)產生影響(xiǎng)
。通常來說，由(yóu)於缺乏相關的實驗數(shù)據(jù)，所以(yǐ)很(hěn)難確(què)定電極材(cái)料的影(yǐng)響
。

試(shì)樣厚(hòu)度——固(gù)體工(gōng)業絕緣材(cái)料(liào)的(dí)絕緣強(qiáng)度主要取決於試(shì)樣的厚度(dù)
。經驗(yàn)顯(xiǎn)示，對於(yú)固體和半固體材(cái)料(liào)來(lái)說，絕緣(yuán)強(qiáng)度(dù)與(yǔ)以(yǐ)試(shì)樣(yàng)厚(hòu)度(dù)為(wéi)分母的分數(shù)成(chéng)反比，更多(duō)的證據顯(xiǎn)示(shì)，對(duì)於(yú)相對均匀(yún)的(dí)固(gù)體(tǐ)來說，絕緣(yuán)強度(dù)與厚(hòu)度(dù)的(dí)平方根互(hù)為(wéi)倒(dǎo)數
。如果(guǒ)固(gù)體(tǐ)試樣能(néng)熔化後(hòu)倒(dǎo)入到固定電(diàn)極之(zhī)間並凝固下(xià)來，那(nà)麼電(diàn)極(jí)間距(jù)的(dí)影(yǐng)響將很(hěn)難(nán)得到明確的定義(yì)
。因(yīn)為(wéi)在(zài)這種情(qíng)況下，可以隨意(yì)固(gù)定(dìng)電(diàn)極間距，所以習(xí)慣在液體或(huò)可溶固(gù)體中(zhōng)進行絕(jué)緣強度測試(shì)，此(cǐ)時電極(jí)間(jiān)具(jù)有標準的固(gù)定(dìng)空間
。因(yīn)為(wéi)絕(jué)緣強度取(qǔ)決於厚(hòu)度，所以如(rú)果在報(bào)告絕(jué)緣強度數(shù)據時缺乏(fá)測試(shì)所(suǒ)用試樣(yàng)的(dí)起(qǐ)始厚度，那麼這樣的(dí)數(shù)據將毫無(wú)意義
。

溫度——試(shì)樣(yàng)和環(huán)境介質(zhì)的溫度(dù)將影(yǐng)響(xiǎng)絕緣強(qiáng)度(dù)，雖然對(duì)於大多數材料(liào)來(lái)說，微小的(dí)環(huán)境溫度變化對(duì)材(cái)料造成影響可以忽略(lüè)不(bù)計(jì)
。通(tōng)常，絕緣(yuán)強度隨(suí)溫度的(dí)升(shēng)高(gāo)而(ér)降低(dī)，但(dàn)其強度的極(jí)限取決(jué)於被測(cè)材料(liào)
。*，由於材(cái)料(liào)需(xū)要(yào)室溫(wēn)以(yǐ)外的條件下(xià)發揮(huī)作用，所以有(yǒu)必要(yào)在比期望(wàng)操作溫度(dù)更大的(dí)範(fàn)圍(wéi)裏，對絕(jué)緣強(qiáng)度(dù)與(yǔ)溫(wēn)度的關係進行確定
。

 時間——電壓(yā)應用(yòng)的速(sù)率也會影響測(cè)試結果(guǒ)
。通(tōng)常，擊(jī)穿(chuān)電壓隨(suí)電(diàn)壓(yā)應用(yòng)速率(shuài)的增加(jiā)而提(tí)高
。這(zhè)是(shì)預(yù)料(liào)之(zhī)中的(dí)，因(yīn)為(wéi)熱擊穿機(jī)製有賴(lài)於時間，而放電機(jī)製也(yě)有賴(lài)於(yú)時間，雖然(rán)在一(yī)些(xiē)情況下(xià)，後(hòu)一(yī)種(zhǒng)機製(zhì)通過產生(shēng)局部電場高臨(lín)界強度造成快速(sù)失(shī)效
。

波形(xíng)——通(tōng)常，應用(yòng)電壓(yā)的(dí)波形(xíng)也會(huì)影響(xiǎng)絕緣強度
。在本測試方法的限製說明中，波形(xíng)的影(yǐng)響是不顯著(zhù)的
。

頻(pín)率——對於(yú)本(běn)測(cè)試(shì)法，在工(gōng)業(yè)用電(diàn)頻率範圍(wéi)內，頻(pín)率(shuài)的(dí)變(biàn)化(huà)對絕(jué)緣強度(dù)的影響將(jiāng)不是那(nà)麼顯(xiǎn)著
。但是，不能從本測試(shì)法所(suǒ)得結(jié)果中推斷(duàn)出(chū)其(qí)他(tā)非(fēi)工業用(yòng)電頻(pín)率(shuài)（50到(dào)60HHz）對絕緣強度的影(yǐng)響(xiǎng)
。

環境介質——通(tōng)常測試具有高擊穿(chuān)電壓的固體絕緣材料(liào)，是將試(shì)樣(yàng)浸(jìn)入到液體介質(zhì)中，例如(rú)變(biàn)壓(yā)器油，矽(guī)油，或是(shì)氟(fú)利(lì)昂(áng)中，以(yǐ)減小擊

太倉市絕(jué)緣耐(nài)電(diàn)壓(yā)強度，介電(diàn)強度(dù)，介電(diàn)擊穿(chuān)電(diàn)壓測(cè)試的(dí)意義以(yǐ)及涉及的標準

穿前(qián)表(biǎo)麵放電的影響
。這(zhè)已經由S.Whitehead¹⁰所(suǒ)揭(jiē)示，為了避(bì)免(miǎn)固體試樣在達到(dào)擊穿(chuān)電壓前在(zài)環境(jìng)介質中(zhōng)發(fā)生放電現(xiàn)象(xiàng)，在交流(liú)電測(cè)試中，有(yǒu)必(bì)要確(què)保：

         （X1.1）

如(rú)果浸入的(dí)液體介(jiè)質是一種(zhǒng)低(dī)損耗材料(liào)，該公(gōng)式(shì)可以(yǐ)簡(jiǎn)化為：

           （X1.2）

    如(rú)果(guǒ)浸(jìn)入(rù)的(dí)液體介質(zhì)是(shì)一種半導(dǎo)體材(cái)料，那麼該(gāi)公(gōng)式(shì)可以變(biàn)為：

              （X1.3）

式中(zhōng)：

E=絕(jué)緣強(qiáng)度；

f=頻率(shuài)；

ε和ε′=介電(diàn)常(cháng)數(shù)；

D=耗(hào)散因數；

o=電導率（S/m）；

下(xià)標：

m指(zhǐ)浸入(rù)介質；

r指相(xiāng)對值；

O指自由空間；

（ε_O=8.854×10^-12F/m）

s指固體電介(jiè)質
。

Whitehead指出，要(yào)避免表(biǎo)麵放電，則應提(tí)高E_m和(hé)ε_m或是(shì)提高σ_m
。通(tōng)常規定使用變(biàn)壓器油，其介(jiè)電性(xìng)能是這(zhè)樣的(dí)，如(rú)果電場(cháng)強度(dù)Es達到以下(xià)水(shuǐ)平(píng)，則會發生(shēng)邊(biān)緣(yuán)擊穿：

          （X1.4）

如果測試(shì)樣很(hěn)厚，且其(qí)介(jiè)電(diàn)常(cháng)數(shù)很(hěn)小，那(nà)麼(mó)含有t_s的量(liáng)將(jiāng)成為相(xiāng)對影響因數，介(jiè)電常(cháng)數與(yǔ)電(diàn)場強度(dù)的(dí)乘積將(jiāng)近似(sì)於一個(gè)常數(shù)
。¹¹Whitehead也(yě)指(zhǐ)出(chū)（p. 261）使用潮濕的半導體油(yóu)將能有效減(jiǎn)少(shǎo)邊緣(yuán)放(fàng)電的現象
。如(rú)果(guǒ)電極間的(dí)擊穿路徑僅(jǐn)在(zài)固(gù)體中出(chū)現，那麼此介(jiè)質將不(bù)能與其(qí)他(tā)介質(zhì)進(jìn)行比較(jiào)
。也應該(gāi)注意到如果固(gù)體(tǐ)是多孔(kǒng)的或是能夠被浸(jìn)入介(jiè)質充滿(mǎn)，固體(tǐ)的擊(jī)穿(chuān)強(qiáng)度將受到(dào)浸入介(jiè)質(zhì)電(diàn)氣性(xìng)質的直(zhí)接影(yǐng)響(xiǎng)
。

相對(duì)濕度(dù)——相對(duì)濕(shī)度(dù)影(yǐng)響絕緣(yuán)強度是因為測(cè)試材料吸收的(dí)水(shuǐ)分或表麵(miàn)吸(xī)附的(dí)水(shuǐ)分將影(yǐng)響介質損耗和(hé)表(biǎo)麵電導(dǎo)率(shuài)
。因(yīn)此，它(tā)的(dí)重要性很大程(chéng)度(dù)上有(yǒu)賴(lài)於(yú)測試(shì)材料的性質(zhì)
。但是(shì)，即(jí)使(shǐ)材料隻(zhī)吸(xī)收了(liǎo)一(yī)點甚(shèn)至沒(méi)有吸收(shōu)水分，仍會受(shòu)到影(yǐng)響，因為在(zài)有(yǒu)水(shuǐ)的情況(kuàng)下，將大大(dà)提高放(fàng)電的化學(xué)效(xiào)應(yīng)
。除此之(zhī)外，還應(yīng)調查暴(bào)露在電場強度中的影(yǐng)響(xiǎng)，通常(cháng)通(tōng)過標(biāo)準的調(tiáo)節流程來(lái)控製(zhì)或(huò)限製(zhì)相對濕度(dù)的影響(xiǎng)
。

¹⁰ 文(wén)獻(xiàn)：Whitehead, S., 固(gù)體(tǐ)介電(diàn)擊(jī)穿, Oxford University Press, 1951

太倉市絕(jué)緣耐(nài)電(diàn)壓強(qiáng)度，介電強(qiáng)度(dù)，介(jiè)電擊穿電壓測試的(dí)意(yì)義(yì)以及涉(shè)及的標(biāo)準

評估

通(tōng)電設(shè)備絕緣的(dí)一(yī)個基(jī)本要(yào)求(qiú)就是它應能承(chéng)受得(dé)住(zhù)在(zài)服(fú)務中施加(jiā)於(yú)它(tā)的電壓(yā)
。因(yīn)此(cǐ)很(hěn)有必要(yào)對測試(shì)進行評價，以評價(jià)處(chǔ)於高壓應(yīng)力(lì)條(tiáo)件下(xià)的(dí)材(cái)料(liào)性能(néng)
。介質擊穿電壓(yā)測試(shì)是一種(zhǒng)測(cè)定材(cái)料(liào)是否(fǒu)需要(yào)進一步考察的(dí)初步測試，但是(shì)它無(wú)法(fǎ)就兩個(gè)重(zhòng)要方麵進行全部評估
。首(shǒu)先(xiān)，安(ān)裝(zhuāng)在設備(bèi)上(shàng)的材(cái)料條(tiáo)件(jiàn)與測(cè)試條(tiáo)件(jiàn)大(dà)為(wéi)不同，尤(yóu)其(qí)在(zài)考慮(lǜ)了電場結構和暴露在電場(cháng)中的材料麵積，電暈(yùn)，機(jī)械(xiè)應力，周圍介質(zhì)以及與(yǔ)其他材料的(dí)連(lián)接之後，更是(shì)如此
。第二，在服(fú)務(wù)時，會(huì)出現很多(duō)惡劣(liè)的(dí)影(yǐng)響，例(lì)如熱，機(jī)械(xiè)應力，電(diàn)暈(yùn)及其(qí)產(chǎn)物，汙(wū)染物等等，都(dū)會使擊穿(chuān)電壓遠低(dī)於(yú)初(chū)安(ān)裝(zhuāng)時的(dí)擊穿(chuān)電壓值
。在實(shí)驗室測試中，可(kě)以(yǐ)合(hé)並其(qí)中(zhōng)的一(yī)些(xiē)影響，進而對該(gāi)材(cái)料(liào)做出(chū)更(gēng)準確(què)的估(gū)計，但是終考(kǎo)察(chá)的仍然是那些(xiē)處於(yú)實際(jì)服務的(dí)材(cái)料(liào)性質(zhì)
。

介質(zhì)擊穿測試(shì)能作為材料檢(jiǎn)測或(huò)是質量控製測試，作(zuò)為一種推(tuī)測其他條(tiáo)件(jiàn)的手段，例如變(biàn)率(shuài)，或是指明惡化(huà)的過程，如熱老(lǎo)化(huà)
。在使用(yòng)本測(cè)試法時(shí)，擊穿電壓(yā)的相(xiāng)對值比值(zhí)更重要
。