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電壓擊穿試驗(yàn)儀對材料的特性

點(diǎn)擊次數(shù):1952  更新時間:2013-11-06

電壓擊穿?

電子器件都有能承受的zui高耐壓值,超過該允許值,器件存在失效風(fēng)險(xiǎn)。主動元件和被動元件失效的表現(xiàn)形式稍有差別,但也都有電壓允許上限。晶體管元件都有耐壓值,超過耐壓值會對元件有損傷,比如超過二極管、電容等,電壓超過元件的耐壓值會導(dǎo)致它們擊穿,如果能量很大會導(dǎo)致熱擊穿,元件會報(bào)廢。

 

介電擊穿?

是指在兩個導(dǎo)電板之間為了某些目的添加的不導(dǎo)電的物質(zhì),由于電壓太高,這種物質(zhì)被破毀,失去不導(dǎo)電的功能,變成了導(dǎo)體。這個現(xiàn)象就是介電擊穿。 zui簡單常見的介質(zhì)是空氣,如果電壓大了,空氣就會電離。

 

絕緣強(qiáng)度?

絕緣本身耐受電壓的能力。作用在絕緣上的電壓超過某臨界值時,絕緣將損壞而失去絕緣作用。通常,電力設(shè)備的絕緣強(qiáng)度用擊穿電壓表示;而絕緣材料的絕緣強(qiáng)度則用平均擊穿電場強(qiáng)度,簡稱擊穿場強(qiáng)來表示。擊穿場強(qiáng)是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,發(fā)生擊穿的電壓除以施加電壓的兩電極之間的距離。絕緣強(qiáng)度通常以試驗(yàn)來確定。絕緣強(qiáng)度隨絕緣的種類不同而有本質(zhì)上的差別。

內(nèi)絕緣?

電力設(shè)備內(nèi)部的絕緣。包括固體介質(zhì)、液體介質(zhì)或氣體介質(zhì)的絕緣以及由不同介質(zhì)構(gòu)成的組合絕緣。外部大氣條件對內(nèi)絕緣基本沒有影響。但材料的老化、高溫、連續(xù)加熱以及受潮等因素對內(nèi)絕緣的絕緣強(qiáng)度有不利的影響。內(nèi)絕緣若發(fā)生擊穿,一般說來,它的絕緣強(qiáng)度是不能自行恢復(fù)的。

外絕緣?

在直接與大氣相接觸的條件下工作的電工設(shè)備的各種不同形式的絕緣。包括空氣間隙和電力設(shè)備固體絕緣的外露表面。外絕緣在放電停止后,其絕緣強(qiáng)度通常能迅速地*恢復(fù)并與重復(fù)放電的次數(shù)無關(guān)。外絕緣的絕緣強(qiáng)度與外部大氣條件密切相關(guān)。  絕緣強(qiáng)度在固體絕緣和空氣的交界面上的沿面放電發(fā)展成貫穿性的空氣擊穿稱閃絡(luò)。在一定的試驗(yàn)條件下,使外絕緣表面剛好發(fā)生閃絡(luò)所需的電壓值稱臨界閃絡(luò)強(qiáng)度。伏秒特性是指在沖擊電壓波形一定的前提下,絕緣的沖擊放電電壓與相應(yīng)的放電時間的關(guān)系曲線。它由試驗(yàn)確定。工程中用以表示絕緣在沖擊電壓作用下的擊穿特性。外絕緣的絕緣強(qiáng)度和外部大氣條件密切相關(guān),受大氣溫度、壓力、濕度等氣象條件和臟污狀況等多種因素的影響。電工委員會規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)為:氣壓1013毫巴(1巴=105帕),溫度20℃,濕度11克/米3,并規(guī)定了大氣狀態(tài)不同時外絕緣放電電壓相互間的換算方法。非標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下的實(shí)測電壓值,應(yīng)換算到標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下的電壓值;反之,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下的電壓值時,應(yīng)換算到試驗(yàn)或運(yùn)行中大氣狀態(tài)下的電壓值。

 

臨界閃絡(luò)強(qiáng)度?

在固體絕緣和空氣的交界面上的沿面放電發(fā)展成貫穿性的空氣擊穿稱閃絡(luò)。在一定的試驗(yàn)條件下,使外絕緣表面剛好發(fā)生閃絡(luò)所需的電壓值稱臨界閃絡(luò)強(qiáng)度。有時閃絡(luò)強(qiáng)度用平均閃絡(luò)場強(qiáng)來表示。它是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,用發(fā)生閃絡(luò)的電壓除以沿兩種介質(zhì)交界面的泄漏距離或兩電極間的垂直距離所得的商。試驗(yàn)條件分為干燥狀態(tài)、淋雨?duì)顟B(tài)和臟污狀態(tài)等幾類。在這幾種狀態(tài)下得到的臨界閃絡(luò)強(qiáng)度分別簡稱為干閃強(qiáng)度、濕閃強(qiáng)度和污閃強(qiáng)度。由于介質(zhì)分界面上的電壓分布不均勻,沿面閃絡(luò)電壓比氣體或固體單獨(dú)存在時的擊穿電壓都低。淋雨?duì)顟B(tài)比干燥狀態(tài)時的閃絡(luò)電壓低,在潮濕臟污的條件下沿面閃絡(luò)電壓會更明顯降低。

 

伏秒特性?

電工設(shè)備絕緣除承受長期工作電壓的作用外,還承受暫態(tài)過電壓的作用。過電壓可分為兩大類。一類是由于設(shè)備遭受雷擊造成的或在設(shè)備附近發(fā)生雷擊而感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓;另一類是由于電力系統(tǒng)中的操作或發(fā)生事故或發(fā)生諧振而引起的過電壓。過電壓的作用時間很短,但過電壓的數(shù)值卻大大超過正常工作電壓。放電的發(fā)展需一定時間,在持續(xù)電壓作用下,放電時延對放電電壓沒有影響;但對于作用時間很短的沖擊電壓,放電時延的影響則不能忽略。工程中用伏秒特性來表示絕緣在沖擊電壓作用下的擊穿特性。伏秒特性是指在沖擊電壓波形一定的前提下,絕緣的沖擊放電電壓與相應(yīng)的放電時間的關(guān)系曲線。伏秒特性由試驗(yàn)確定,其方法為:保持沖擊電壓波形不變,逐級升高電壓。電壓較低時,擊穿發(fā)生在波尾;電壓甚高時,放電時間減至很小,擊穿可發(fā)生在波頭。在波尾擊穿時,以沖擊電壓的幅值作為縱坐標(biāo),放電時間作為橫坐標(biāo)。在波頭擊穿時,還以放電時間為橫坐標(biāo),但以擊穿時的電壓為縱坐標(biāo)。在電壓較高時完成放電所需時間較短,在電壓較低時完成放電所需時間較長。

 

電氣強(qiáng)度?

電氣強(qiáng)度測試又稱耐壓測試。簡單點(diǎn)說,任何電氣設(shè)備都有一個絕緣等級,不同額定電壓的絕緣等級不一樣。當(dāng)超過一定電壓等級后,設(shè)備的絕緣就會被擊穿。電氣強(qiáng)度測試就是看在給被測設(shè)備加一定的高電壓(可以參考IEC標(biāo)準(zhǔn)或者國標(biāo)),看是否會導(dǎo)致?lián)舸?。如果不擊穿,則通過,擊穿則說明不合格。 一般在設(shè)備出廠前做這個試驗(yàn),在現(xiàn)場可能僅僅是搖絕緣就可以了。另外,該試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn),一旦擊穿,不可修復(fù)。 電氣強(qiáng)度測試又稱耐壓測試,是圍繞絕緣材料被擊穿后呈現(xiàn)出導(dǎo)體特性的特點(diǎn),考察相關(guān)電參數(shù)的變化特征,以此判定絕緣材料是否被擊穿。

 

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