有哪些措施可以提高固體電介質(zhì)的擊穿電壓

電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗是電介質(zhì)在弱電場(chǎng)作用下表現(xiàn)出的固有電氣特性。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過某一臨界值時(shí)，會(huì)使通過電介質(zhì)的電流突然猛增，電介質(zhì)失去絕緣性能，形成導(dǎo)電通道，這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的絕緣擊穿。擊穿時(shí)加在介質(zhì)兩端的電壓稱為擊穿電壓，電介質(zhì)擊穿時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度稱為擊穿場(chǎng)強(qiáng)。在均電場(chǎng)中，擊穿場(chǎng)強(qiáng)等于擊穿電壓與介質(zhì)兩極間距離的比值，在不均勻電場(chǎng)中，該比值稱為平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)。擊穿場(chǎng)強(qiáng)(平均擊穿場(chǎng)強(qiáng))反映了電介質(zhì)耐受電場(chǎng)的能力，即電氣強(qiáng)度。

電力系統(tǒng)中的一些電氣設(shè)備常用固體電介質(zhì)作為絕緣和支撐材料。固體電介質(zhì)擊穿后會(huì)出現(xiàn)燒痕或孔洞狀的放電通道，再也不能自行恢復(fù)其絕緣性能，即擊穿后便永遠(yuǎn)喪失了絕緣性能。

固體電介質(zhì)的擊穿過程。固體介質(zhì)擊穿會(huì)受到熱、機(jī)械力、化學(xué)腐蝕等的影響，其擊穿過程與擊穿形式有關(guān)。固體介質(zhì)的擊穿有電擊穿、熱擊穿、電化學(xué)擊穿、放電擊穿等形式。當(dāng)介質(zhì)的電導(dǎo)或介質(zhì)損耗很小，又有良好的散熱條件，以及介質(zhì)內(nèi)部不存在局部放電的情況下，固體電介質(zhì)的擊穿通常為電擊穿。

(a)提高固體介質(zhì)的均勻致密程度。通過精選材料、改善工藝、真空干燥、加強(qiáng)浸漬(油、膠、漆等)等方法，盡可能地清除固體介質(zhì)中殘留的雜質(zhì)、氣泡和水分等。

(b)改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì)。采取合理的絕緣結(jié)構(gòu)使各部分的絕緣強(qiáng)度與其所承擔(dān)的場(chǎng)強(qiáng)相配合；改善電極形狀及表面粗糙度使電場(chǎng)分布均勻；改善電極與絕緣的接觸狀態(tài)，消除接觸處的氣隙或使接觸處的氣隙不承受電壓(如采用半導(dǎo)體漆等)。

(c)改善運(yùn)行條件。如注意防潮、防污和防腐蝕，加強(qiáng)散熱冷卻，防止臭氧及有害氣體與絕緣材料的接觸等。

實(shí)際上，絕緣結(jié)構(gòu)發(fā)生擊穿，往往是電、熱、放電、電化學(xué)等多種形式同時(shí)存在很難截然分開。一般來說，在采用tanδ值大、耐熱性差電介質(zhì)的低壓電氣設(shè)備，在工作溫度高、散熱條件差時(shí)熱擊穿較為多見。而在高壓電氣設(shè)備中，放電擊穿的概率就大些。脈沖電壓下的擊穿一般屬電擊穿。當(dāng)電壓作用時(shí)間達(dá)數(shù)小時(shí)乃至數(shù)年時(shí)，大多數(shù)屬于電化學(xué)擊穿。

固體電介質(zhì)或電氣設(shè)備絕緣通常用兩個(gè)參數(shù)來評(píng)定電氣強(qiáng)度，分別是擊穿電壓和耐電壓時(shí)間。擊穿電壓試驗(yàn)時(shí)，采用設(shè)定的升壓速率和最大電壓值，保持一定時(shí)間（1min或更久），測(cè)試試樣是否會(huì)被擊穿。耐電壓試驗(yàn)時(shí)，將試樣保持在恒定電壓下，維持一段時(shí)間（4h、8h），測(cè)試試樣是否會(huì)被擊穿。

LDJC-100F高精度電壓擊穿試驗(yàn)儀，可以測(cè)試電氣設(shè)備絕緣或其他電介質(zhì)的電氣強(qiáng)度。測(cè)試精度高達(dá)1%。