击穿电压

一、试验方式：1、绝缘试样高低温空气中击穿、耐压试验或阶梯试验；2、绝缘试样高低温浸油中击穿、耐压试验或阶梯试验；3、绝缘试样空气中击穿、耐压试验或阶梯试验；4、绝缘试样浸油中击穿、耐压试验或阶梯试验；二、试验软件：1、独立的控制系统，模块式结构方便于售后维护，外观美观大气，整个实验过程中无噪音，电级自动对中定位，操作方便，安全系数大，精度高。2、由设备本身触摸屏及控制面板进行操作控制，如不需要进行曲线分析，可不配备计算机。3、如需进行曲线分析，北京智德创新检测仪器可配备计算机，只进行数据及曲线记录功能，不进行设备控制，避免了试验人员在计算机和设备间交替操作，更人性化。4、设备具有试验参数记忆功能，相同试验条件不需要每次试验都进行设置，且断电仍会记忆最后一次试验设置参数。5、试验界面简单明了，且配有示意曲线说明，参数不同，曲线走势不同，方便理解。6、控制面板简洁，功能标注明确，操作简单。7、可记录并同时显示10次试验记录，方便试验数据的对比分析。且可以随时舍弃不理想的任意一组数据。8、北京智德创新检测仪器增加了U盘下载功能，可以将设备中的试验记录直接下载到U盘中。9、如配备计算机，可生成详细的试验报告单，包括每一组具体信息，多组综合信息，及曲线。10、设备试验界面采用仪表盘及数字同时且实时显示的方式，更方便试验过程的观看。11、设备具有安全警告提示，在未关闭试验箱门时试验无法开始，且会弹出警告，在满度（即：高压变压器无输出）时会弹出警告，且试验过程中如果开门，试验会自动结束。12、采用蓝牙数据传输，北京智德创新检测仪器解决由于有隔离墙阻挡穿墙过线的麻烦和远距离操作安全可靠；13、设备配有三色报警灯，绿灯亮时表示箱门关闭良好可以开始试验，黄灯亮时表示试验箱门打开，此时可进行试样更换。红灯亮时表示高压大于0.5KV，此时不要开箱门。直流试验结束放电过程警报灯会闪烁且报警。（总结：绿灯箱门关闭良好，黄灯开门小心操作，红灯有高压）三、仪器组成：1、升压部件：由调压器和升压变压器组成升压部分；2、驱动部件：控制器和电机进电机均匀调节升压变压器；3、检测部件：集成电路组成的测量电路；4、计算机测控系统；5、箱体控制系统 均匀电场中气体间隙的放电特性20世纪初，汤逊（Townsend)在均匀电场、低气压、短间隙的条件下进行了放电试验，依据试验研究结果提出了比较系统的理论和计算公式，解释了整个间隙放电的过程和击穿条件，这是最早的气体放电理论，称为汤逊的电子崩理论(亦称汤逊放电理论)。整个理论虽然有很大的局限性，但其对电了崩发展过程的分析为气体放电的研究奠定了基础。随着电力系统电压等级的提高和试验研究工作的不断完善，高气压、长间隙条件下气体间隙击穿的实验研究逐渐发展起来，在此实验研究的基础上，总结出了大气中气体间隙击穿的流注理论。这两个理论可以解释大气压力P和极间距离S的乘积PS在广阔范围内的气体放电现象。一、汤逊放电理论1.均匀电场中气体间隙的伏安特性图1-2(a)表示放置在空气中的平行板电极，极间电场是均匀的。当在两电极间加上从零起逐渐升高的直流电压U时，间隙中的电流I与极间电压U的关系，即均匀电场中气体间隙的伏安特性如图1-2(b)所示，在外界光源(天然辐射或人工光源)照射下，两平行板电极间的气体由于外界游离作用而不断地产生带电质点，并使自由带电质点达到一定的密度。在极间加上直就电压后，这些带电质点开始沿着电场方向作定向移动，回路中出现了电流。起初，随着电压的升高，带电质点的运动速度加大，间隙中的电流也随之增大，如图1-2(b)中曲线0一a段所示。到达a点后，电流不再随电压的增大增大。因为这时在单位时间内由外界游离因素在间隙中产生的带电质点已全部参加导电，所以电流趋于饱和，如图1-2(b)曲线的a —b段，此时饱和的电流密度是极小的，一般只有10-19A/cm2的数量级，因此这时的间隐仍处于良好的绝缘状态。当电压增大到Ub以后，间隙中的电流又随外加电压的增加而增大，如曲线的b一c段，这时由于间隙中又出现了新的游离因素，即产生了电子的碰撞游离。电子在足够强的电场作用下，已积累起足以引起碰撞游离的动能。当电压升高至某临界值Uc以后，电流极矩突增，此时气体间隙转入良好的导电状态，并伴随着产生明显的外部特征，如发光、发声等现象。当外施电压小于Uc时，间隙内虽有电流，但其数值很小，通常远小于微安级，此时气体本身的绝缘性能尚未被破坏，即间隙尚未被击穿。此时间隙的电流要依靠外界游离因素来维持，若取消外界游离因素，电流也将消失。这种需要外界游离因素存在才能维持的放电称为非自持放电。若外施电压达到Uc后，气体中发生了强烈的游离，电流剧增。此时气隙中的游离过程依靠电场的作用可以自行维持。而不再需要外界游离因素了。这种不需要外界游离因素存在也能维持的放电称为自持放电。由非自持放电转为自持放电的电压称为起始放电电压。如果电场比较均匀，则整个间隙将被击穿，即均匀电场中的起始放电电压等于间隙的电压击穿，在标准大气条件下，均匀电场中空气间隙的击穿场强约为30kV（幅值)/cm。而对于不均匀电场，当放电由非自持放电转入自持放电时，在大曲率电极表面电场集中的区域将发生局部放电，俗称电晕放电，此时的起始电压是间隙的电晕起始电压，而电压击穿则可能比起始电压高得多。2.汤逊理论如图1-2(b)所示，当气体间隙上所加的电压超过Ub以后，所以会出现电流的迅速增长，这是由于外界游离因素的作用，阴极产生光电子发射，使间隙中产生自由电子，这些起始电子在较强的电场作用下，从阴极奔向阳极的过程中得到加速，其动能增加，并不断地与气体分子(原子)碰撞产生碰撞游离。由此产生的新电子和原有的电子一起又将从电场获得动能，继续引起碰撞游离。这样，就出现了一个迅猛发展的碰撞游离，使间隙中的带电质点数迅速增大，上述过程如同冰山上发生雪崩一样，称为电子崩，具形成示意图如图1-3所示，电子崩过程的出现使间隙中的电流也急剧增加，但此时的放电仍属非自持放电。为寻求电子崩发展的规律，以α表示电子的空间碰撞游离系数，它表示一个电子在电场作用下由阴级向阳极移动过程中在单位行程里所发生的碰撞游离数。α的数值与气体的性质、气体的相对密度和电场强度有关。当气温一定时，根据实验和理论推导可知 (1-4)式中A、B——与气体性质有关的常数；P——大气压力；E——电场强度。如图1-4所示，设在外界游离因素光辐射的作用下， 阴极由于光电子发射产生n0个电子，在电场作用下，这n0个电子在向阳极运动的过程中不断产生碰撞游离，行经距离x时变成了n个电了，再行经dx距离，增加的电子数为dn个，则 对上式积分可求得n0个电子在电场作用下不断产生碰撞游离，发展电子崩，经距离S而进入阳极的电子数当气压保持一定，且电场均匀时，α为常数，上式变为 (1-5)式(1-5)就是电子崩发展的规律。若n0=1，则即一个电子从阴极出发运动到阳极时，由于碰撞游离形成电子崩，到达阳极时将变成eαS个电子，当然其中包括起始的一个电子。如果除去起始的一个电子，那么产生的新电子数或正离子数为(eαS-1)个。这些正离子在电场的作用下向阴极运动，并撞击阴极表面，如果(eαS -1)个正离子在撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子来弥补原来那个产生电子崩并已进入阳极的电子，那么这个有效电子将在电场作用下向阳极运动，产生碰撞游离，发展新的电子崩。这样，即使没有外界游离因素存在，放电也能继续下去，即放电达到了自持。若以γ表示正离子的表面游离系数，它表示一个正离子在电场作用下由阳极向阴极运动，撞击阴极表面产生表面游离的电子数，于是汤逊理论的自持放电条件可表达为 (1-6)3.巴申定律根据汤逊理论的自持放电条件，可以推出均匀电场中气隙电压击穿与有关影响因素的关系，将式(1-6)改写为，两边取自然对数得 (1-7)式(1-7)说明，一个电子经过极间距离S所产生的碰撞游离数αS必然达到一定的数值，才会开始自持放电。把式(1-4)代入式（1-7），并设此时 ， E0及UF分别为气隙的击穿场强及电压击穿，则得整理后得 (1-8)这个结果就是巴申定律。巴申远在汤逊以前(1889年)就从低气压下的实验总结出了这一条气体放电的定律。它表明，当气体种类和电极材料一定时，气隙的电压击穿UF是气体压力P 和极间距离S乘积的函数，即均匀电场中几种气体间隙的电压击穿UF与PS乘积的关系曲线如图1-5所示。由线呈U形，在某一个PS值下，UF达最小值，这是对应游离最有利的情况。因为要使放电达到自持，每个电子在从阴极向阳极运动的行程中，需要足够的碰撞游离次数。当S一定时，气体压力P增大，气体相对密度δ随之增大，电子在向阳极运动过程中，极容易与气体粒子相碰撞，平均每两次碰撞之间的自由行程将缩短，每次碰撞时由于电子积聚的动能不足以使气体粒子游离，因而电压击穿升高；反之，气体压力减小时，气体密度减小，电子在向阳极运动过程中不易与气体粒子相碰撞，虽然每次碰撞时积聚的动能足以引起气体粒子游离，但由于碰撞次数减少，故电压击穿也会升高。当P一定时，增大极间距离S，则必须升高电压才能维持足够的电场强度，反之，电极距离S减少到和电子两次碰撞之间的平均自由行程可以相比拟时，则电子由阴极运动到阳极的碰撞次数减少，因而电压击穿也会升高。二、流注理论汤逊的气体放电理论能够较好地解释低气压、短间隙、均匀电场中的放电现象。利用这个理论可以推导出有关均匀电场中气体间隙的电压击穿及其影响因素的一些实用的结论。并在PS＜200×（101.3/760）kPacm时，为实验所证实。但是这个理论也有它的局限性，特别是对PS乘积较大时，用汤逊理论来解释其放电现象，发现有以下几点与实际不符：(1)根据汤逊放电理论计算出来的击穿过程所需的时间，至少应等于正离子走过极间距离的时间，但实测的放电时间比此值小10～100倍。(2)按汤逊放电理论，阴极材料在击穿过程中起着重要的作用，然而在大气压力下的空气隙中，间隙的电压击穿与极材料无关。(3)按汤逊放电理论，气体放电应在整个间隙中均匀连续地发展。低气压下的气体放电区确实占据了整个电极空间，如放电管中的辉光放电。但在大气中气体间隙击穿时会出现有分支的明亮细通道。所有这些是由于汤逊放电理论没有考虑到在放电发展过程中空间电荷对电场所引起的畸变作用以及光游离的作用，故有不足之处。在汤逊以后，由Leob和Meek等在实验的基础上建立起来的流注理论，能够弥补汤逊理论的不足，较好地解释这些现象。流注理论认为电子的碰撞游离和空间光游离是形成自持放电的主要因素，并且强调了空间电荷畸变电场的作用。下面就扼要的介绍用流注理论来描述均匀电场中气隙的放电过程（见图1-6)。当外电场足够强时，一个由外界游离因素作用从阴极释放出来的初始电子，在奔向阳极的途中，不断地产生碰撞游离，发展成电子崩(称初始电子崩)。电子崩不断发展，崩内的电子及正离子数随电了崩发展的距离按指数规律而增长。由于电子的运动速度远大于正离子的速度，故电子总是位于朝阳极方向的电子崩的头部，而正离子可近似地看作滞留在原来产生它的位置上，并较缓慢地向阴极移动，相对于电子来说，可认为是静止的。由于电子的扩散作用、电子崩在其发展过程中，半径逐渐增大，电子崩中出现大量的空间电荷，电子崩头部集中着电子，其后直至电子崩尾部是正离子，其外形像一个头部为球状的圆锥体。当初始电子崩发展到阳极时，如图中1-6(a)所示，初始电子崩中的电子迅速跑到阳极上中和电量。留下来的正离子(在电子崩头部其密度最大)作为正空间电荷使后面的电场受到畸变和加强，同时向周围放射出大量的光子。这些光子在附近的气体中导致光游离，在空间产生二次电子。它们在正空间电荷所畸变和加强了的电场的作用下，又形成新的电子崩，称二次电子崩，如图1-6(b)所示。二次电子崩头的电子跑向初始电子崩的正空间电荷区，与之汇合成为充满正负带电质点的混合通道。这个游离通道称为流注，流注通道导电性能良好，其端部(这里流注的发展方向是从阳极到阴极，称为阳极流注，它与初始电子崩发展方向相反)，又有二次电子崩留下的正电荷，因此大大加强了前方的电场，促使更多的新电子崩相继产生并与之汇合，从而使流注向前发展，如图1-6(c)所示。 到流注通道把两极接通时，如图1-6(d)所示，就将导致整个间隙的完全击穿。至于形成流注的条件，需要初始电子崩头部的电荷达到一定的数量，使电场得到足够的畸变和加强并造成足够的空间光游离。一般认为当αS≈20(或eαS≈10)时便可以满足上述条件，使流注得以形成。而一旦形成了流注，放电就可以转入自持，在均匀电场中即导致间隙的击穿。如果外施电压比间隙的电压击穿高出许多，则初始电子崩不需要经过整个间隙，其头部即已积累到足够多的空间电荷，形成了流注，流注形成后，向阳极发展，称阴极流注。流注理论虽不能用来精确计算气体间隙的电压击穿，但它可以解释汤逊理论不能说明的大气中的放电现象。在大气中，效电发展之所以迅速的原因在于多个不同位置的电子崩同时发展和汇合，这些二次崩的起始电子是由光子形成的，光子的运动速度比电子大得多，且它又处在加强的电场中前进，其速度比初始电子崩快，故流注的发展速度极快，使大气中的放电时间特别短；另外，流注涌道中的电荷密度很大，电导很大，故其中的电场强度很小，因此，流注出现后，将减弱其周围空间内电场，但加强了流注前方的电场，并且这一作用将伴随着其向前发展而更为增强。故电子崩形成流注后，当由于偶然原因使某一流注发展较快时，它将抑制其他流注的形成和发展，这种作用随流注向前推进越来越强，使流注头部始终保持着很小的半径，因此整个放电通道是狭窄的，而且二次崩可以从流注四周不同的方位同时向流注头部汇合，故流注的头部推进可能有曲折和分支，再则根据流注理论，大气条件下，放电的发展不是靠正离子撞击阴极使阴极产生二次电子来维持，而是靠空间光游离产生光电子来维持，故大气中气隙的电压击穿与阳极材料基本无关。三、均匀电场中气隙的电压击穿均句电场中电极布置对称，因此无击穿的极性效应。均匀电场间隙中各处电场强度相等，击穿所需的时间极短，因此其直流电压击穿与工频电压击穿峰值以及50%电压击穿(指多次施加电压时，其中有50电压导致击穿的电压值，详见本章第四节)实际上是相同的，其电压击穿的分散性很小。高压静电电压表的电极布置是均匀电场间隙的一个实例。工程中很少见到比较大的均匀电场间隙，因为这种情况下为消除电极边缘效应，电极的尺寸必须做得很大。因此，对于均匀电场间隙，通常只有间隙长度不长时的击穿数据，如图1-7所示。对于图1-7所示的电压击穿（峰值）实验曲线，可用以下经验公式表示 (1-9) (1-10)式中 S——间隙距离，cm；δ——空气的相对密度，指气体密度与标准大气条件(P0=101.3kPa，T0=293K)下的密度之比；p——实际大气条件下的气压，kPa；T——实际大气条件下的温度，K。

一、关于安全：由于试验经常是在高电压条件下进行，为确保操作者安全。本仪器采用如下保护设计。1、前端装有空气开关做过流保护；（设定值20A.）；2、试验箱采用具有良好绝缘特性的有机玻璃制成。北京中航时代检测仪器测试电压头安全放电距离对四周均大于200mm；（350mm），试验时箱壁对操作者构成良好防护墙，以确保安全；3、试验变压器高压侧尾端及仪器外壳均已安全接地；4、电路上设有过流保护、过压保护，（要求：北京中航时代检测仪器器主机电源和计算机电源必须同相）；5、报警灯信息解释：(1)试验箱门打开绿色灯亮，代表可以进行更换试样操作。(2)试验箱门关闭黄色指示灯亮代表可以开始试验。(3)试验开始后高压大于0.5KV时红灯点亮，代表高压警示。(4)直流试验结束，高压放电。或手动放电时。蜂鸣器响起报警灯闪烁。6、四级安全断电控制：⑴漏电保护器（空开）⑵总电源开关（急停）⑶调压器复位开关⑷试验箱门安全开关特别提示：安装北京中航时代检测仪器器的试验室必须装备符合国家相关标准要求的接大地保护线；接地保护线端子位于主机后板左下,（接地电阻小于4欧姆。）输入电源功率：北京中航时代检测仪器ZJC-50kV型不低于3kVA二、典型试样：绝缘材料，电子材料，有机硅材料，胶粘剂材料，电工材料，绝缘材料，固体材料，橡胶，塑料，薄膜，绝缘漆，漆膜，硫化橡胶，片材，热固性塑料，绝缘漆漆膜，电容器纸，陶瓷，玻璃，导热材料，硅材料，有机硅，聚碳酸酯PC材料，聚碳酸酯改性材料，涂料，树脂和胶、浸渍纤维制品、云母及其制品、塑料复合制品、陶瓷和玻璃、绝缘纸、柔软复合材料、树脂胶等等。三、样品取样：1、对该材料的说明中应定义详细的取样流程。2、为了质量控制的目的，在取样时应收集足够的样品以评估被测样品的平均质量和被检批次的变化情况，为了使所取样品不受时间的影响，应在实验室或其他测试区域已经开始准备测试样时进行取样。3、为了获得最可取的测试条件，需要从那些远离材料中明显缺损或是间断的地方进行取样。对于卷材，除非要对缺损或间断的出现或邻近进行调查，否则应避免对外在的几层进行取样，例如卷材包的最外层，或是紧邻片或卷边缘的材料。4、取样应足够大，以便能够按特殊材料的要求进行各项测试；5、北京中航时代检测仪器器被测材料为片型材料，常用电极为GB1408中的等直径电极和不等直径电极，此电极对试样的要求为直径大于25mm或直径大于100mm。也可根据不同材料制作不同的电极。操作电压下气隙的击穿特性电力系统在操作或发生事故时，因状态发生突然变化而引起电感和电容回路的振荡产生过电压，称为操作过电压。操作过电压的峰值可高达最大相电压的3~3.5倍，因此为保证安全运行，需要对高压电气设备的绝缘考察其耐受操作过电压的能力。在电力系统中的操作过电压作用下空气间隙的击穿特件，过去曾认为与工频电压的击穿特性差别不大，其电压击穿介于电压击穿和工频电压击穿之间，一般可以引入某个操作系数把操作过电压折算成等效工频电压来考虑，故早期的工程实践中，常采用工频电压试验来考验绝缘耐受操作过电压的能力。近20年来，随着电力系统工作电压的不断提高，操作过电压下的绝缘问题越来越突出，从而广泛地开展了对操作过电压波形下气体绝缘放电特性的研究。在研究中发现了一系列新的特点，如波形对电压击穿有很大的影响，在一定的波形下操作50%电压击穿甚至比工频电压击穿还要低等等。因此目前的试验标准规定，对额定电压在300kV以上的高压电气设备要进行操作电压试验。这说明操作电压下的击穿只对长间隙才有重要意义。为了模拟操作过电压，需要规定一定的标准波形，国际电工委员会(IEC)和我国国家标准规定的操作电压标准波形是与电压波形相类似的非周期性指数衰减波，只是波前时间T1比半峰值时间T2长得多，规定的操作电压标准波形为250/2500μs，容许的偏差为波前时间加减±20%，半峰值时间±60%。当标准波形不能满足要求时，可选用100/2500μs或500/2500μs的波形。用电压发生器产生标准操作波时，发生器的效率很低，所以在工程实践中也常采用振荡操作波代替非周期性的指数哀诚的标准波形。通常采用与波相似的非周期性指数衰减波来模拟频率为数千赫的操作过电压，研究表明，长空气间隙的操作击穿通常发生在波前部分，因而其电压击穿与波前时间有关而与波尾时间无关。图1-21是棒一板空气间隙的正极性操作U50%和波前时间的关系。从图中可以看出，曲线呈“U”形，在某一波前时间（称为临界波前时间）下U50%有极小值。这个极小值可能比间隙的工频电压击穿还低。随着间隙距离的增大，临界波前时间也增加，对于输电线路和变电所的各种形状的空气间隙，操作波形对电压击穿都具有类似的影响。出现“U”形曲线在正极性下更为明显。图1-22给出空气中棒一板间隙在正极性和操作波作用下电压击穿的比较(图中数据为标准大气条件下的)。由图1-22可见，长间隙的电压击穿远比操作电压击穿要高，且操作电压击穿在间隙长度超过5m时呈现明显的饱和趋势。从图1-22还可看出，间隙距离越大，则最小电压击穿与标准正极性操作波下的电压击穿的差别越大。当间隙长度达25m时，操作下的最低击穿强度仅为1kV/cm，对于图1-22所示的操作波下的最小电压击穿Umin在间隙距离S=1～20m范围内，可用以下经验公式表达 (1-18)棒—板间隙的操作电压击穿比同样距离的其他间隙要低，其他间隙的操作电压击穿Ua可根据其间隙系数k和棒一板间隙的操作电压击穿Ur(均指50%电压击穿)来估算：即 (1-19)间隙系数k与间隙的几何形状，也就是间隙中的电场分布有关，k的数值可在绝缘手册中查到：但在工程中为了保证可靠性和经济性，常需要在1：1的模型上进行试验以取得可靠的数据。

一、测试电极：金属电极应始终保持光滑、清洁和无缺陷。注1：当对薄试样进行试验时，电极的维护格外重要为了在击穿时尽量减小电极损伤，优先采用不锈钢电极；接到电极上的导线既不应使得电极倾斟或其他移动或使得试样上压力变化，也不应使得试样周围的电场分布受到显著影响；注2：试验非常薄的薄膜（例如，＜5μm厚〉时，这些材料的产品标准应规定所用的电极、操作的具体程序和试样的制备方法。1、不等直径电极：电极极由两个金属圆柱体组成，其边缘倒圆成半径为（3.0土0.2) mm的圆弧。其中一个电极的直径为（25士1) mm，高约25 mm，另一个电极直径为（75士。mm，高约 15 mm。 两个电极同铀放置，误差在 2mm内）所示。2、等直径电极：如果使用一电极架便上下电极准确对中放置，误差在1. 0 mm内，则下电极直径可减小到（25士 。 mm，两电极直径差不大于0. 2 mm. 其所测结果与5. 1. 1. 1不等直径电极测得的结果不一定相同。3、厚样品的试验：当有规定时，厚度超过 3mm 的板材和片材应单面机加工至（3. 0 士 0. 2) mm. 然后，试验时将高压电极置于未加工的面上。注：为了避兔网络或因受现有设备限制，必要时可以根据需要，通过机加工把试样制备成更小的厚度。4、带、薄膜和窄条：两个电极为两根金属棒，其直径为（6. 0±0. 1) mm. 垂直安装在电极架内，使一个电极在另一个电 撞上面，试样夹在棒的两个端面之间。上下电极要同心轴，误差在0.1 mm内。 两电极面应与其轴向相垂直，端面的边缘倒成半径为(1. 0土0.2) mm的圆弧。上电极压力为（50±2) g且应能在电极架内的沿垂直方向自由移动。为了防止窄条边缘发生闪络，可用薄膜或其他薄的绝缘材料条搭盖在窄条边缘并夹住试样。 此外， 电极周围可以采用防弧密封固，此时电植和密封圈之间留有（1～2) mm的环状间隙。 下电极与试样之间的间隙（在上电极与试样接触之前〉应小于0.1 mm。5、锥销电极：在试样上垂直试样表面钻两个相互平行的孔，两孔中心距离为（25土1) mm. 两孔的直径这样来确定：用锥度约2%的钱刀扩孔后每个孔的较大的一端的直径不小于4.5 mm且不大5. 5 mm.。钻好的两孔完全贯穿试样，但如果试样是大管子，则孔仅贯穿一个管壁，并在孔的整个长度上用铰刀扩孔。在钻孔和扩孔时，孔周围的材料不应有任何形式的损坏，如劈裂、破碎或碳化。用作电极的锥形销的锥度为（2.0土0. 2）%，并将锥形销压人〈但不要锤人〉两孔，以使它们能与试样紧密配合，并突出试样每一面至少2 mm））这类电极仅适用于试验厚度至少为1. 5 mm的硬质材料。6、平行圆柱形电极：对厚度大于15mm的具有高电气强度的试样进行试验时，将试样切成100mm×50 mm，并钻两个孔，每个孔的直径比圆柱形电极的直径大，但差值不大于0.I mm.圆柱形电极直径为（6.0士0.1）mm，并有半球形端部，每个孔的底部是半球形以便与电极配合，使得电极部和孔的底部之间间隙在任何点都不超过0.05 mm。如果在材料规范中没有另外规定，则两孔沿其长度的侧面相距应是(10士1)mm，每孔应延伸到离相对的表面（2.25±0. 25) mm以内。二、可测项目：介电强度、击穿强度、电气强度、电气强度、耐压强度、漏电流、交流试验电压、直流试验电压、介电击穿强度、耐电压击穿强度、电气介电强度、高压击穿、工业频率。三、关于校准：1、在校准测量时，测试样应处于通路状态。2、将一个独立的校准电压表连接到测试电压源的输出端，以检测测量设备的精度。北京中航时代检测仪器校准测量适用的这类电压表示例为：具有可比精度的电极电压表，分压器，或电压互感器。3、在电压大于12kV有效值（16.9kV峰值）时，应用球隙校准电压测量设备的读数。大气条件对气体间隙电压击穿的影响空气间隙及电气设备外部绝缘的电压击穿受到大气压力，温度和湿度的影响。在不同的大气条件下，空气间隙及电气设备外部绝缘的电压击穿必须换算到标准大气条件下才能进行比较。我国规定的标准大气条件是：大气压力P0=101kPa、温度t0=20℃，湿度f0=11g/m3。在实际试验条件下空气间隙的电压击穿和标准大气条件下空气间隙的电压击穿可以通过相应的校正系数换算求得。一、相对密度不同时电压击穿的影响当气体的温度或压力改变时，其结果都反映为气体相对密度的变化，空气的相对密度δ为试验条件下的密度与标准大气条件下的密度之比，又因空气的相对密度与大气压力成正比，与温度成反比，如式(1-10)所示。在大气条件下，空气间隙的电压击穿随空气的相对密度δ的增大面升高。实验证明，当δ在0.95～1.05时，空气间隙的电压击穿与其相对密度成正比。因此若不考虑湿度的影响，则空气相对密度在以上范围时的电压击穿U和标准大气条件下的电压击穿U0有如下换算关系U=δU0 (1-20)式(1-20)是对1m以下的间隙进行试验的基础上得到的，对于均匀电场、不均匀电场、直流电压、工频或电压都适用。当利用球隙测量电压击穿时，如果空气的相对密度δ与1相差较大时，可用表1-1中的校正系数Kδ代替上述δ值来校正电压击穿值。表1-1 校正系数空气相对密度δ0.70.750.80.850.90.951.001.051.101.15校正系数Kδ0.720.770.810.860.910.951.001.051.091.13近年来对长间隙击穿特性的研究表明，间隙电压击穿与大气条件变化的关系并不是一种简单的线性关系，而是随电极形状、距离以及电压类型而变化的复杂关系。除了间隙距离不大、电场比较均匀的球—球间隙以及距离虽大，但电压击穿仍随距离线性增大（如电压)的情况下，式(1-20)仍可适用外，对各种不同情况的电压击穿必须使用下式所示的空气密度校正系数 (1-21)式中 m、n—与电极形状、间隙距离以及电压类型和极性有关的指数，其值在0.4～1.0的范围内变化。二、湿度不同时电压击穿的影响大气状态的另一个重要因素是湿度，湿度反映了空气中所含水蒸气的多少。空气的湿度对其电压击穿有一定的影响，当空气中湿度改变时，空气间隙的电压击穿按一定规律进行换算。空气里所含水蒸气的密度，即单位体积的空气中所含水蒸气的质量，称为绝对湿度，它是以1m3容积的空气中所含水蒸气克数(g/m3)来表示。实验表明，在均匀或稍不均匀电场中空气间隙的电压击穿随空气中湿度的增加而略有增加，但程度极微，可以忽略不计。但在极不均匀电场中，空气中的湿度对间隙电压击穿的影响就很可显了，电压击穿与深度有关，湿度的增加，使空气中的水分子增加，水分子易吸附电子而形成质量较大的负离子，电子形成负离子后，运动速度减慢，游离能力大大降低，从而使电压击穿增大。均匀电场中平均场强较高，电子的运动速度较大，水分子不易吸附电子.故湿度的影响较小；而在极不匀电场中，平均击穿场强较低，易形成负离子，所以湿度的影响也就比较明显。根据以上的分析，在均匀及稍不均匀电场中，湿度的影响可以忽略不计。如球隙测量电压时，只需根据空气的相对密度校正其电压击穿，而不必考虑湿度的修正。而在极不均匀电场中，要对湿度进行校正，湿度校正系数Kh可用下式表示 (1-22)式中 Kh——绝对湿度及电压类型的函数；ω——指数，其值则与电极形状、距离以及电压类型、极性有关。在极不均匀电场中，当湿度不同于标准大气条件时，空气间隙的电压击穿的换算关系可表示为 (1-23)三、海拔高度的影响随着海拔高度的增加，空气逐渐稀薄，大气压力及空气相对密度下降，因此空气间隙的电压击穿也随之下降。考虑到这一影响，我国标准规定，对于海拔高度高于1000m(但不超过4000m)处的电气设备的外绝缘，其试验电压应按规定的标准大气条件下的试验电压乘以系数ka，ka计算为 (1-24)式中 H——安装地点的海拔高度，m。