電壓擊穿測試儀的性能分析

電壓擊穿試驗儀(yi) 概述：電壓擊穿試驗儀(yi) 器是測量絕緣材料板材及管材介電強度的試驗儀(yi) 器。它也可以用於(yu) 絕緣材料的耐電壓測試。電壓擊穿試驗儀(yi) 器的試驗原理是由高壓試驗變壓器產(chan) 生高電壓，通過電機改變調壓器的輸出給高壓試驗變壓器原邊，從(cong) 而得到連續可調的交流電壓，即可得到連續可調的高電壓。由於(yu) 交流調壓通常是通過自耦調壓器來完成調壓的精度受自耦調壓器的總匝數有關(guan) ，理論上有△U=U0/n。式中△U表示調壓可得到小調壓增量值；U0是調壓器的輸入電壓；n是自耦調壓器線圈匝數。例如：自耦調壓器線圈匝數為(wei) 1500匝，輸入電壓220V，若高壓變壓器輸出為(wei) 100KV。用此調壓器可得到的小高壓調壓增量為(wei) 220*100*1000/1500/200=73（v）。既在此時的試驗條件下調壓的小電壓增量要達到73V之多。若高壓變壓器輸出為(wei) 50KV時，其它條件還是上述，則調壓的小電壓增量也要有73/2=36.5V。從(cong) 以上分析可看出，若想減小增量間隔就要增加調壓器的匝數n的數值，但增大n會(hui) 迅速增大調壓器的體(ti) 積和成本。若想*GB1408中的第10.3條與(yu) 10.5條之調壓速率規定如調壓速率在100V/S以下時，用自藕調壓器采用機械式調壓方式將無法滿足標準的要求。要想*標準中的要求，調壓方式僅(jin) 能通過電子式調壓方式實現。電子式調壓方式是先將市電整流再逆變，此時會(hui) 有另一個(ge) 問題，通過電子式調壓方式得到的交流電壓中會(hui) 含有高次諧波，高次諧波可對測試材料的擊穿性能產(chan) 生影響。

擊穿電壓：高分子材料在一定電壓範圍內(nei) 是絕緣體(ti) ，當在材料上施加的電壓逐漸增加，致使材料*薄弱點失去絕緣能力而產(chan) 生電弧，材料的絕緣性能被破壞。此時的大電壓值稱為(wei) 該絕緣材料的擊穿電壓。絕緣材料的厚度影響擊穿電壓值。材料越厚擊穿電壓越高，但一般不成正比。

介電強度：我們(men) 把絕緣材料擊穿電壓和此時材料的厚度比稱為(wei) 介電強度。即試樣擊穿時，單位厚度承受的擊穿電壓值，單位為(wei) kv/mm或Mv/m。有時也稱為(wei) 電氣強度或擊穿強度。通常介電強度越高，材料的絕緣質量越好。介電強度是表征了材料所能承受的大電場強度，是高聚物絕緣材料的一項重要指標。

耐壓電壓：在規定的試驗條件下，對試樣施加規定的電壓及時間，試樣不被擊穿所能承受的*高電壓。

塑料的電擊穿機理：介電擊穿機理可分為(wei) 電擊穿、熱擊穿、化學擊穿，放電擊穿等，往往是多種機理綜合發生。通常把不隨溫度變化的擊穿稱為(wei) 電擊穿，把隨溫度變化的擊穿稱為(wei) 熱擊穿。熱擊穿的外部表現是介電強度隨溫度升高而迅速下降，與(yu) 施加電壓作用的長短有關(guan) ；與(yu) 電場畸變及周圍介質的電性能關(guan) 係不大；擊穿點多發生在電極內(nei) 部。介質在電場中產(chan) 生的熱量大於(yu) 它能散發的熱量，使其內(nei) 部溫度不斷升高。溫度升高導致其電阻下降，流經試樣電流增大。產(chan) 生的熱量更多，如此循環不已，致使介質轉變為(wei) 另一種聚集態，失去耐電壓能力，材料被破壞。電擊穿的特點是介電強度與(yu) 周圍介質的電性能有關(guan) ；擊穿點常常出現在電極邊緣其至電極以外。

介電強度測試的影響因素：電壓波形及電壓作用時間影響。材料在電場作用下，初始時單位時間內(nei) 材料內(nei) 部產(chan) 生的熱量大於(yu) 介質散發出去的熱量，進而介質溫度升高，溫度的升高是一個(ge) 由快轉慢的，若升壓速度較慢後發生材料擊穿熱擊穿的成分較大。作用時間的影響多因熱量積累而使擊穿電壓值隨電壓作用時間增加而下降，處於(yu) 熱擊穿形式的試樣，基本上隨升壓速度的提高擊穿強度也增大。因此，一般規定試樣擊穿電壓低於(yu) 20kv時升壓速度為(wei) 1.0kv/s；大於(yu) 或等於(yu) 20kv時升壓速度為(wei) 2.0kv/s。