固体绝缘材料电压击穿|耐击穿电压测定仪

固体材料的试样与电极

（1）固体材料的试样

为了能使试样的击穿发生在均匀的电场中，必须把试样做成各种型材。

试样要求：电极中央试样最薄处 δ 应比试样厚度小5倍以上；球电极半径 r 要比 δ 大20倍。

试样的面积要比电极面积大，使之在击穿前不会发生 闪络 ( 沿试样表面击穿)。为了能暴露材料中存在的弱点，一般选取电极直径为25mm或50mm。

各类试样的尺寸（GB1408-78）

试样厚度的测量： 对厚度均匀试样，通过击穿点的直径上测三点取平均值；对厚度不均匀试样，以击穿点的厚度来计算。 （测量误差不超过1%）

当试样厚度较大时（>3mm），如果击穿电压超过试验变压器的额定电压，或表面闪络难以解决， 可将试样削薄 。

对于纸或薄膜材料， 可将多层试样叠加 在一起进行击穿试验。

电极的形状和尺寸选用：

根据能形成比较均匀的电场，能合理地暴露材料的弱点，以及使用方便、节约材料等要求。

如果在空气中进行击穿试验：（把空气和试样看作双层介质）

1） 在交流电场下，电极边缘空气中场强E_a 与试样中相邻点的场强E_X 之比：

2） 在直流电场下：

由于 ε _ra < ε _rx ， γ _a < γ _x ，则E_a > E_X; 而空气的击穿场强较低，导致电极边缘的空气中先出现局部放电：

发生表面闪络；

边缘电场集中导致试样击穿发生在电极的边缘。

消除措施： 将电极边缘做成圆角；

将试样和电极浸入相对介电常数（或电导率）大、击穿场强较高的液体媒质中。常用液体媒质有 变压器油 ，温度较高时采用 硅油 。不能选用相对介电常数或电导率太大的媒质，以免造成测量误差和设备损坏。如引起媒质本身发热严重、保护电阻上电压降增大、以及试验变压器过载等问题。

液体材料的试样与电极

电极的形式：平板型和球型。（我国现行标准用平板型电极）

注意事项 ：

1. 电极的轴心要对准并保持水平，电极间隙应均匀。

2. 电极容器材料不会与被试液体相互作用，常用电瓷或玻璃制成，电极用铜或不锈钢制成。

3. 取样时不能让杂质混入，注入液体后静止片刻，避免电极间留有气泡。

升压方式的选择

介电强度试验：电压从零按一定方式和速度上升到规定的试验电压或击穿电压。

升压方式： 快速升压 、 20s逐级升压、 60s逐级升压、慢速升压、和极慢速升压。

（1）快速升压

电压从零上升到击穿电压所经历的时间约为10~20s。现行标准中规定的升压速度有：100V/s、200V/s、 500V/s 、1000V/s、2000V/s和5000V/s。

（2）20s逐级升压

施加于试样的电压先以快速升压的速度上升到击穿电压的40%，之后按每级升压值逐级升压，每级停留20s，直到试样击穿为止。

（3）60s逐级升压

与20s逐级升压方式相似，只是每级停留时间为60s。

（4）慢速升压

从快速升压的击穿电压的40%开始，以较慢的速度升压，使击穿过程发生在120~240s内。电压上升速度可选取2V/s、5V/s、10V/s、20V/s、50V/s、100V/s、200V/s、500V/s和1000V/s 。

（5）极慢速升压

与慢速升压方式相似，只是击穿过程发生在300~600s内。电压上升速度可选取1V/s、2V/s 5V/s、10V/s、20V/s、50V/s、100V/s、200V/s。

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