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测试塑料介电强度

1 、击穿电压基本概念

1. 击穿电压：用连续均匀升压的方式对试样施加电压，使试样发生击穿时的电压值。或已逐渐升压的方法进行试验，试样承受住最高电压，即在该电压水平下，整个时间内试样不发生击穿。

2. 介电强度：在规定的试验条件下，击穿电压与施加电压的两电极之间距离的商，单位是 KV/mm 或者是 MV/m.

E=V/d

式中： E ——介电强度， KV/mm

V 击穿——击穿电压， KV

d ——试样厚度， mm

2 、基本原理

介电强度测试采用连续升压或逐级升压方式升高电压。记取试样被击穿时电压值。如测试耐电压值，则当升压达到规定电压时停止升压，使电压值恒定在规定值，测试达到规定时间不被击穿的电压值。

3 、测试设备：

1. 介电强度测试仪：

实验主机 控制装置 电极及试验测控分析处理测试软件等组成，

测试原理： 1 、本仪器由控制部分和高压试验部分组成。北京智德创新检测仪器由计算机或触摸屏控制整个仪器运行。 2 、在触摸屏或计算机上设置界面设置好升压方式、试验电压值、耐压时间值，升压速度确定后回到主界面，启动运行后，北京智德创新检测仪器器按预先设定的升压方式和升压速度控制步进电机，从而带动调压器升高试验电压，并同步测量试验电压，由计算机或触摸屏显示电压值，并描绘出实时曲线。变压器高压端串联一个保护电阻接到电极系统的上电极，施加到试样上。 3 、当试验电压达到预设值，保持耐压时间（升压方式为恒定耐压）过后，试样还未击穿，系统自动降压回零跳闸；若在升压过程中试样击穿，过流继电器将迅速切断电路自动降压回零，触摸屏或计算机界面将保持最高击穿试验电压值显示。
其外形为：

1 ）高压变压器 次级额定电流不小于 0.03~0.1A ，保证在介质被击穿瞬间不被烧坏。 2 ）调压变压器 本身损耗小，不发生波形畸变，能均匀的调节电压，其容量与试验变压器容量相同。 3 ）保护电路 4 ）电压测量仪器

2. 测试电极： a . 电极要求表面保持光滑，清洁，无伤痕，污垢等，常见的电极有黄铜及不锈钢，退火铝箔 弹性金属片 导电粉末。 b. 电极的规格尺寸应与测试试样配对。板状试样电极 D=25mm H=25 mm r=3mm ，管状试样电极 L=25mm L=75mm

4 、试验方法：

1. 试样制备与处理

a. 根据测试产品规格及测试要求，采用模塑成型或机械加工方法制备试样。与电极接触的试样两表面要平行，并且应尽可能平整光滑，试样厚度一般不小于 3mm.b. 对于垂直材料表面的实验，要求试样有足够大的面积以防止试样过程中发生闪络 c. 试样预处理应遵循测试材料的产品规定进行。

2. 实验条件： 1 ）常态实验环境条件：温度为 20 ± 5 ，相对湿度为 65 ± 5% ； 2 ）热态实验或潮湿环境实验条件由产品标准予以规定。 3 ）实验媒介：介电强度试验应尽量在接近测试材料的实际使用环境的媒质中进行，同时应避免测试中发生闪络。如果要求在高温下进行试验时，可在任何设计合理的烘箱或热的油浴中进行。

3. 实验步骤： 1 ）根据要求选择试样，对试样进行预处理。 2 ）调节环境的温湿温度并选好试验媒介。 3 ）测量试样厚度。 4 ）试样经测厚和预处理后，再用绸布蘸上对材料无任何作用的溶剂擦净表面，装入仪器内两极之间，保持良好接触，开始实验。 5 ）测试介电强度。

5 、实验结果与报告： 1 ）击穿的判断 在击穿时，回路的电流增加和试样两端电压下降，使断路器跳开或开熔丝烧断。 2 ）介电强度计算 3 ）实验报告 包括材料型号，名称和规格，制造厂名称；试样形状，尺寸，数量和处理条件；电极形式和尺寸；实验环境温度及湿度；测试仪器和外施电压；测量数据及计算结果。

6 、影响因素与讨论

（一）试样的厚度

a. 随试样厚度增加，介电强度减小。在击穿中，既有电击穿，也有热击穿。

b. 从热击穿理论来讲，试样厚度增加，散热条件变坏，促使单位厚度的击穿电压降低。

c. 从电击穿理论讲，当试样较薄时，电子加速时间相应地减小，电子不易从电极上逸出，其介电强度也相应增加。

（二）升压速度

以电击穿为主的试样，升压速度的影响不大；以热击穿为主的试样，随升压速度提高而增大 .

（三）电极倒角 r

电极与试样接触平面边缘形成的半径 r 的角称为倒角。当电极面积变化不大时，介电强度变化不大，当电极变成半圆球状（ r 很大），介电强度变化较大。边缘效应，靠边缘处场强非常大的现象。由于边缘效应，电极边缘间的介质容易已被击穿。而边缘处场强的大小与倒角 r 有关系，一般 r 小，场强变大，所以，标准方法中规定ｒ＝ 2.5mm 。

（四）试验环境

多数材料在低温下，介电强度与温度无关，当温度升高至某个高度，介电强度随着温度升高而下降。湿度增加，介电强度也下降。水分进入试样，电导变大之故。

（五）试样加工

不良的加工方法会在材料中形成缺陷，例如弱的熔接缝、气泡流线和杂质颗粒，都会使介电强度降低 30 ～ 60% ，降低程度随缺陷的严重程度而异。

电气击穿强度 | 介电击穿电压测试仪- 绝缘油耐压测定仪在变压器油击穿电压试验中的应用

关键词 : 变压器油；测试绝缘；

绝缘油取样电压的定义实际上是由绝缘油中的杂质量来衡量的，也就是说，在不同的温度、湿度和机械混合物中，绝缘油取样的电压被用来测试油绝缘强度。因此，不同参数对绝缘油击穿电压的影响有助于精确定位和及时修复故障，具有一定的实际意义。

1 影响主要因素

按照标准 ( 例如不含水分 ) 是电场中单个石油分子极化和电离的结果，其化学成分对穿刺应力没有重大影响。在不同的油田和绝缘油类型中，取样电压基本相同，并行实验结果与同一样品的分散程度相对较小。如果电极间距为 25 毫米 , 击穿电压可高达 2.5 平方然而 , 实际应用中的油也极为不同 , 即使用现代*现代化设备清洗后反复清洗净化油也含有部分不少于 2мг/ 千克水和杂质粒子千长度大于 5 微米 100 毫升油。此外，在取样过程中，油样品将不可避免地与大气中的水分和尘埃混合，当油分子尚未极化或电离时，这些化合物就形成了所谓的微通道。这个小通道连接到两极之间，导致油泄漏迅速。油中越少的杂质，桥就越难形成，穿刺压力就越大。所以，通过检测孤立油的压力，实际上，确定它的混合程度。实际上，油取样过程是随机的，与间隙电场的瞬时状态密切相关。由于油中的杂质分布不规律，杂质颗粒的运动，它们的时间分布发生了变化。因此，在电场中位置不可能事先知道。特别是，相对于平坦的电极，相对于平坦的电场，电场比球面电极和球面屏蔽电场大得多，因此位置变得更加不确定，因此产生的可能性也更大。在确定油压力时，这是另外两个比平倒电极更高的值。通过分析取样原理，我们可以看到油泄漏虽然是瞬间发生的，但却是一个复杂的过程。即使对于一杯样品来说，经过多次测试，测量的值也相当分散。我们需要确定和稳定一些明显因素对结果的影响。

2 绝缘油耐压测定仪在变压器油击穿电压试验中的应用

2.1 油样准备。试管应是干净和干燥的，最好使用棕色玻璃瓶或塑料容器，不使用绝缘油，但不能重复使用。取样必须严格按照采样石油和液体石油产品的要求进行。取样电压对样品中的水或其他添加剂非常敏感，必须使用特殊取样器来防止样品污染。在测试之前，油箱的温度必须低于周围空气的温度。当样品装在桶里或准备装货时，必须提取受污染程度最高的孤立油，通常是容器底部。取样 , 如变压器油在采样前水分、杂质等开拓 , 然后扼流圈织物洗涤油释放气体和样品瓶、洗涤 2 次后才开始正式样品后会及时来取样品瓶噤。如果样品的选择不严格按照标准要求进行，样品被水分、杂质等污染，必然会导致检查结果中的错误甚至错误。

2.2 击穿电压法。目前，检测绝缘油压力的方法是最常见的测试绝缘油电压的方法之一。平面电极的可见值相对较低。这主要是因为电极形状的差异，以及电场周围电场的差异。平面翻转电极之间的电场可以被看作是均匀的电场，球面和球面快门之间的电场可以被看作是不均匀的电场。在油中，由于杂质分布不均匀，以及杂质颗粒在一定程度上的运动，间隙和时间之间的杂质颗粒分布发生了变化，因此电场的位置是不可预测的。相对于球形和球形闸门形成的等效力场，相对均匀的电场要大得多，形成的地点要大得多，形成的可能性要大得多。这也是石油在平倒电极上的压力比另外两个电极低的主要原因之一。

2.3 试验结果。影响绝缘油介质密度的主要因素是温度、湿度和杂质。特别是对含有杂质、湿度和温度的油的电介质强度的影响。不含杂质和干燥后的水分的油，其电介质强度在很大程度上取决于不受中性油颗粒的影响，所以在一定的电压和离子的温度下仍然相对较高。如果温度继续上升，石油中的分子状态将会显著改变，粘度将会大大降低，因此电场产生的离子会在石油中加速，从而增加离子碰撞的可能性，使石油得以穿透。如果油中含有水分和杂质，温度对石油消耗电压的影响与净干燥压力不同。在低温下，水分的悬浮液溶解在乳化油中，电场使分级偏振化，电场使电子很容易沿着这个有序移动。因此，在低温下，穿刺电压会降低。随着温度的升高，由于温度的降低，水的粘度增加，电场分散到石油中性分子中。由于目前的湿度不是最小的粘度，牛奶分子分散在不同的同时具有粘度效应，因此很难建立。如果温度继续上升，水分子乳化液层就会变得更活跃，取暖压力也会随着温度的升高而增加。当温度继续上升时，油的粘度达到最小值，油的分子活性就会增加，水分很难利用油的粘度阻力来避开电场的束缚，然后再形成一座桥来造成穿刺。因此，含有水分的石油的最大压力影响的温度低于不含水分的石油。如果温度继续上升，水分子乳化液层就会变得更活跃，取暖压力也会随着温度的升高而增加。含有水分的石油的最大压力影响的温度低于不含水分的石油。随着温度的上升和温度的下降，水的粘度上升，电场在中性石油分子中消散。由于目前的湿度不是最小的，分子在不同的时间分散，具有粘性效应，因此很难建造一座桥。如果温度继续上升，水分子乳化剂区域将变得更加活跃，随着温度的上升，热量压力将增加。当温度继续上升时，油的粘度达到最小值，油的分子活性上升，牛奶的湿度很难利用油的粘度来避开电场的约束，然后形成一座桥来造成穿刺。因此，对含有水分的石油的最大压力影响的温度低于不含水分的石油。

绝缘油广泛用于大型电气设备，当它被污染时，取样电压会大大降低，从而影响大型机械设备的安全。绝缘油击穿电压通常依赖于参数 , 如温度、水分、机械杂质等机械杂质和水分的增加显著降低油的击穿电压、液体温度可以迅速提高击穿电压和液体再穿它的温度上升。如果石油流体不能再生，就必须及时更换新油，以避免事故。然而，在实验中，只分析了混合物对液体取样电压的数量影响，需要进一步研究和研究在石油质量分析、杂质颗粒大小、杂质内容时对渗透性液体的影响。