固体绝缘材料电压击穿试验仪

大多数高分子材料在一定电压范围内是绝缘体，但是随着施加电压的升高，性能会逐渐下降。电压升到一定值时变成局部导电，此时称为材料的击穿。

定义:

介电强度试样击穿时,单位厚度承受的击穿电压值，单位为kv/mm或Mv/m。有时也称为电气强度或击穿强度。通常介电强度越高,材料的绝缘质量越好

   Eb＝Ub/h.

Eb表征了材料所能承受的最大电场强度，是高聚物绝缘材料的一项重要指标。聚合物绝缘材料的 Eb 一般为107V/cm左右。 

耐电压   在规定的试验条件下,对试验施加规定的电压及时间,试样不被击穿所能承受的最高电压。 

固体绝缘材料电压击穿试验仪主要参数：

型号：ZJC-100kV

输入电压：220V   50HZ

电压测量范围：交/直流0-100KV

电器容量（功率）：10KVA

过流保护：1-30mA可调

升压速率：0.1KV/S-3KV/S(无档连续可调)

可试验方式：交/直流试验：1、慢速升压  2、连续升压  3、阶梯升压  4、瞬时升压

电压测量误差：1%≤，（10%～100%）

耐压时间： 0～12H可调（空载）

仪器尺寸（长宽高）：1720*1300*1800mm

主机重约：600KG

与计算机通讯：无线蓝牙连接；0-20米；

接地要求：仪器必须接地，接地电阻小于4Ω，接地棒深度1.5-2米。

塑料的电击穿机理

问题复杂---介电击穿机理可分为本征击穿（电击穿）、热击穿、化学击穿、放电击穿等，往往是多种机理综合发生。通常把不随温度变化的击穿称为电击穿，把随温度变化的击穿称为热击穿

热击穿   外部表现是介电强度随温度升高而迅速下降；与电压作用的长短有关；与电场畸变及周围介质的电性能关系不大；击穿点多发生在电极内部。

介质在电场中产生的热量大于它能散发的热量．使其内部温度不断升高。温度升高导致其电阻下降，流经试样电流增大．产生的热量更多，如此循环不已，致使介质转变为另一种聚集态，失去耐电压能力,材料被破坏。

电击穿特点是介电强度受温度的影响不大；电作用时间对结果无影响；与周围介质的电性能有关；击穿点常常出现在电极边缘其至电极以外。

在固体介质中，总有一些自由电子存在,它们在外电场作用下被加速而撞击中性原子,致使原子电离，在这种作用继续下造成材料击穿.

一般来说，工作温度高散热条件差，介质电导及损耗大的材料．发生热击穿的几率高。

介电强度测定

介电强度实验采用的基本装置是一个可调变压器和一对电极。

  试验中使用的试样厚度为1.59mm.

  实验方法有两种 (参见GBl408-2016 ):

短时法，将电压以平均速度率逐渐增加到材料发生介电破坏；

低速升压法，是将预测击穿电压值的一半作为起始电压，然后以均匀速度率增加电压直到发生击穿。

介电强度测试的影响因素

电压波形及电压作用时间影响  

  材料在电场作用下，单位时间产生的热量为QF介质散发出去的热量为Qs，当QF略大时就产生热不平衡，进而介质温度升高,最后发生击穿。因此, 可根据极限条件QF＝QS来求得热击穿电压VB：

当电压频率增加时值要下降，当波形失真大时，—般都会有高次谐波出现，这样会使VB降低，因此必须限制这个量。

作用时间的影响:多因热量积累而使击穿电压值随电压作用时间增加而下降.

   处于热击穿形式的试样，基本上随升压速度的提高击穿强度也增大。因此，一般规定试样击穿电压低于20kv时升压速度为1.0kv/s;大于或等于20kv时升压速度为2.0kv/s。 

温度的影响 

试样厚度对介电强度的影响 

湿度影响  因水分浸入材料而导致其电阻降低，必然降低击穿电压VB值。如有机硅玻璃布板。常态下E＝18kv／mm，受潮后E＝12kV／mm。 

电极倒角的影响   电极边缘处电场强度远远高于内部,但边缘效应极难消除。为避免电极边缘成一直角,需采用一定倒角r 。国家标准中规定r＝2.50mm。 

媒质电性能影响     

高压击穿试验往往把样品放在一定媒质(如变压器油)中．其目的为缩小试样尺寸防止飞弧。但媒质本身的电性能对属于电击穿为主的材料有明显影响，而以热击穿为主的材料影响极小.故标准中对要求油的击穿电压 VB＞=25kv/2.5mm.

Pvc电缆料及酚醛模塑料击穿点在电极边缘，当油脏时在试样边缘处有很明显的集聚物的痕迹，而在净油中没有。

对于酚醛层压板击穿点在电极内部，以热击穿为主。油的性能对该材料没什么影响