工频电压击穿测定仪

击穿电压测试设备基本概念
1、电击穿
高分子材料在一定电压范围内是绝缘体，但随着施加电压的升高，性能会逐渐下降。当电压升到一定值时变成局部导电，此时称材料被击穿。
2、介电强度（击穿强度）
指造成聚合物材料介电破坏时所需的最大电压，一般以单位厚度的试样被击穿时的电压数表示。
E=V/d
式中：E——介电强度，KV/mm
V击穿——击穿电压，KV
d——试样厚度，mm
基本原理
◆通常介电强度越高，材料的绝缘质量越好。
◆塑料击穿的主要表现
✔绝缘性能破坏，击穿点上产生电弧，材料穿孔熔化、变焦、烧毁等。
◆固体介质中，总有一些自由电子存在，在外电场作用下被加速而撞击中性原子，致使原子电离，最终造成材料击穿。
◆高分子的击穿通常与温度有关
✔当低于某一温度时，界电强度与温度无关——电击穿
✔高于这一温度时，随温度升高而界电强度降低。
◆高分子材料在发生电击穿时，常伴随有热击穿。
✔热击穿，介电强度随温度增加而迅速降低。
◆塑料击穿的特点：
✔塑料材料的击穿过程，通常伴随着热击穿与电击穿，很难说界定是某种击穿。
✔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。
◆热击穿的原理
✔塑料介质在电场中发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，失去了耐电压能力、材料被破坏。
◆热击穿的外部表现：
✔介电强度随温度升高而迅速下降；
✔热击穿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。
试验方法
◆短时法（连续均匀升压）
✔施加于试样的电压从零开始，以均匀速率逐渐增加到材料发生介电破坏。
◆低速升压法（逐级升压）
✔将预测击穿电压值的一半作为起始电压，然后以均匀速率增加电压直到发生击穿。
✔每级升压值大约为V击穿的5~10%。
✔测试的试样厚度一般是1.59mm
◆介电强度试验方法有
✔ASTMD149、GB1048—2016、IEC出版物243
1、试样制备与处理
◆根据测试产品规格及测试要求，采用模塑成型或机械加工方法制备试样。与电极接触的试样两表面要平行，并且应尽可能平整光滑，试样厚度一般不大于3mm，当厚度大于3mm时，单面成（3±0.2）mm，未加工面应与高压电极接触。
注意：不同厚度的试样其结果不能进行比较。
◆对于垂直于材料表面的试验，要求试样有足够大的面积以防止试验过程中发生闪络。
◆（注：闪络：试样和电极周围的气体或液体煤质承受电应力作用时，其绝缘性能损失，由此引起的试验回路电流促使相应的回路断路器动作）

项目

参数

输入电压

交流220V

输出电压

交流0--100KV;直流0—100KV

电器容量

10KVA

高压分级

0-10KV，0--50KV，0-100KV

升压速率

100V/S200V/S500V/S1000V/S2000V/S5000V/S等

试验方式：

直流试验：1、匀速升压2、梯度升压3、耐压试验

交流试验：1、匀速升压2、梯度升压3、耐压试验

试验介质

空气，试验油

电压试验精度

≤2％

电压连续可调

0-100KV