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影响固体电介质击穿电压的主要因素

Clicks:2315 Update time:2023-06-30

    1.电压作用时间

    电压作用时间越长,击穿电压越低。当电压作用时间足够长,以致引起热击穿或电老化时,击穿电压急剧下降。因此当选择绝缘材料、绝缘结构、工作场强等时,一定要注意长期电气强度。

    2.温度

    当环境温度高到一定程度,电击穿转为热击穿时,击穿电压U大幅度下降。且环境温度越高,热击穿电压越低。

    3.电场均匀程度

    在均匀场中,击穿电压U随电介质厚度的增加而线性增加;在不均匀场中,电介质厚度越大,电场越不容易均匀,U不再直线上升。当电介质厚度增加到散热困难出现热击穿时,继续增加电介质厚度就没意义了。

    4.电压种类

    冲击击穿电压比工频峰值击穿电压高。直流下损耗小,直流击穿电压也比工频峰值击穿电压高。高频下局部放电严重,发热也严重,其击穿电压最低。

    5.累积效应

    由于固体绝缘的损伤是不可恢复性损伤,在多次施加同样幅值电压时,若每次都产生一定程度的绝缘损伤,则绝缘的损伤可逐步累积,最终击穿在该电压下发生。电压较低时,没有累积效应。

    6.局部放电

    局部放电对绝缘材料的长期电气强度是很大的威胁。以油纸绝缘为例,一旦发生局部放电,会对油浸纸产生电、热、化学等腐蚀作用,十分有害。为改善耐局部放电性能,提高油纸绝缘在长期电压作用下的电气强度,可从改进浸渍剂的吸气性能、提高浸渍剂的介电常数等方面着手。在长期工作电压作用下油纸绝缘不允许发生局部放电,否则在长时局部放电的作用下会发生电气设备外壳的膨胀(如电容器铁壳)和过早损坏。

    7.极性效应

    固体电介质的击穿存在明显的极性效应,与气体相似,通常正极性击穿电压低于负极性的击穿电压。

    8.边缘效应

    采用不同结构进行电介质击穿电压的测试时,由于不同结构的电极边缘结构不同,将导致击穿电压的不同。

    9.受潮

    受潮与否对固体电介质的击穿有极为重要的影响,对不易吸潮的材料,如聚四氟乙烯,受潮后击穿电压下降一半左右;对容易吸潮的材料,如纸、纤维等,受潮后击穿电压可能仅剩几百分之一。

    10,机械负荷

    机械应力可能造成绝缘材料开裂、松散,使得击穿电压下降。

    

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