高压击穿强度测试仪

本章介绍电介质在强电场下的击穿机理。击穿形式可分为电击穿、热击穿和放电击穿，它与物质的聚集状态相关。

介质击穿

击穿的分类

¾ 本征击穿（Intrinsic Breakdown）：电击穿

¾ 非本征击穿：热击穿（Thermal Breakdown）

¾ 放电击穿（Discharge Breakdown）

介质击穿两种情况

¾ 发生永久性变化（或叫不可逆变化）：如固体介质击穿。

¾ 发生可恢复性变化：介质在电场的作用下被击穿，把外电 场撤除后，介质又恢复其绝缘性能，如气体。

¾ “自愈现象”（Self-Healing），如金属化纸介电容器 。

技术参数：

型号：ZJC-100kV

输入电压：220V±10%  50-60Hz

功率：10kvA

输出电压：AC/DC；0-100kV

升压速率：0.1kv/S-5kv/S（无档）

升压方式：AC/DC；匀速升压，慢速升压，快速升压，耐压试验，梯度升压

试验判停方式：电压或电流

试验介质：绝缘油或空气

电压精度：1.5%≤；（10-100）%

电流设置：1-30mA可调

试验放电：试验结束自动放电或手动按钮放电或放电棒放电

安全设置：电压保护；电流保护；时间保护；高压装置运行提示；仪器电源未接通提示；高压运行结束提示；高压放电运行提示 ；高压起点提示；放电机构位置检测；开关安全门（门开启自动断电）；高压启动和高压停止有单独开关（与安全门联动）；升压装置有起点和终点限位开关；主机带有单独电压、电流显示功能保护；主机带有试验结束自动放电机构；人工控制的手动放电装置有两种（放电棒和按钮开关放电）；直流试验结束仪器自动放电；接地安全线检测功能保护；

实验环境：湿度80%≤；温度40℃≤。

试验辅助功能：照明；排风

设备尺寸（长宽高mm）：1600*1000*1500

重量（kg）：1000kg

固体介质的击穿

 一、固体介质击穿的一般规律

1. 固体介质的击穿电场大于液体和气体介质

Eb （气体） =3×106V/m

Eb （液体） =107~108V/m

Eb （固体） =108~109V/m

2. 固体介质击穿是永久性的

3. 击穿的发展过程

¾ 介电性能的破坏：绝缘变成导体（电击穿）

¾ 介质本身的破坏：有明显的击穿通道（热击穿、机械击 穿）

4. 击穿与实验条件有关：

电极形状、媒质、散热条件、电压类型、加压时间、厚度。

固体介质击穿的分类

电击穿的特点：

①击穿前的强电场 ，符合玻尔定律： I = I0 eAU   或弗兰克尔定律： I = I0 eB   U

②击穿场强高，击穿电场范围较窄：108~109V/m       ③在均匀电场中，电击穿发生时的电场强度直到厚度为 0.1u-1u范围都与厚度无关。                        

④击穿场强与周围媒质温度无关                     

⑤击穿场强与加压时间无关

电击穿必须满足：

电导率γ 小、tgδ小、散热条件好，无气隙、无边缘放电

固体介质的热击穿理论

两点结论：

¾热击穿电压Ub与温度T密切有关，和电阻率ρ与温度 的关系相同，只是指数减半，logUb的斜率差不多为  logρ斜率的一半；

¾热击穿电压Ub与沟道长度d成正比，但实验未证实。