電壓擊穿現象

固體介質的擊穿理論

固體介質的電擊穿是指僅僅由于電場的作用而直接使介質破壞并喪失絕緣性能的現象。

固體介質中存在少量處于導帶能級的電子(傳導電子)，它們在強電場作用下加速，并與晶格結點上的原子(或離子)不斷碰撞。當單位時間內傳導電子從電場獲得的能量大于碰撞時失去的能量，則在電子的能量達到了能使品格原子(或離子)發生電離的水平時，傳導電子數將迅速增多，引起電子崩，破壞了固體介質的晶格結構，使電導大增而導致擊穿。

在介質的電導(或介質損耗)很小、又有良好的散熱條件以及介質內部不存在局部放電的情況下，固體介質的擊穿通常為電擊穿，其擊穿場強一般可達10⁵~10⁶kV/m，比熱擊穿時的擊穿場強高很多，后者僅為10³~10⁴kV/m。

電擊穿的主要特征為：擊穿電壓幾乎與周圍環境溫度無關，除時間很短的情況外，擊穿電壓與電壓作用時間的關系不大；介質發熱不顯著；電場的均程度對擊穿電壓有顯著影響。

影響固體電介質擊穿電壓的主要因素

○電壓作用時間

若外加電壓作用時間很短(如1/10s以下)固體電介質就被擊穿，則這種擊穿很可能是電擊穿。如電壓作用時間較長(幾分鐘到數十個小時)才引起擊穿，則往往是熱擊穿。有時二者很難分清，例如在交流1min耐壓試驗中的試品被擊穿，則常常是電和熱的雙重作用。電壓作用時間長達幾十小時甚至幾年才擊穿時，則大多屬于電化學擊穿。為了準確判明擊穿的原因，還應根據擊穿現象作具體分析，不能單純以時間來衡量。

○電場均勻程度

處于均勻電場中的固體介質，其擊穿電壓往往較高，且隨介質厚度的增加近似地成線性增大;若在不均勻電場中，介質厚度增加將使電場更不均勻，于是擊穿電壓不再隨厚度的增加而線性上升。當厚度增加使散熱困難到可能引起熱擊穿時，增加厚度的意義就更小了。

○溫度

固體介質作絕緣材料的電氣設備，如果某處局部溫度過高，在工作電壓下即有熱擊穿的危險。不同的固休介質其耐熱性能和耐熱等級是不同的，因此它們由電擊穿轉為熱擊穿的臨界溫度一般也是不同的。

○受潮

受潮對固體介質擊穿電壓的影響與材料的性質有關。對于容易吸潮的極性介質，如棉紗、紙等纖維材料，吸潮后的擊穿電壓可能僅為干燥時的百分之幾或更低，這是因電導率和介質損耗大大增加的緣故。所以高壓絕緣結構在制造時要注意除去水分，在運行中要注意防潮，并定期檢查受潮情況。

○累積效應

主要以固體介質作絕緣材料的電氣設備，隨著施加沖擊或工頻試驗電壓次數的增多，很可能因累積效應而使其擊穿電壓下降。因此，在確定這類電氣設備耐壓試驗時加電壓的次數和試驗電壓值時，應考慮這種累積效應，而在設計固體絕緣結構時，應保證一定的絕緣裕度。

適用范圍

絕緣塑料、薄膜及薄膜制品

絕緣塑料主要是熱固性塑料。絕緣膜是能夠保證良好電絕緣性的薄膜。這種薄膜一般具有很高的電阻率(高于10¹⁰Ω·cm)和擊穿場強。為了用于高頻絕緣，還要求材料具有低的介電損耗。

絕緣云母制品

由云母制作而成的云母片、云母紙等，用作電氣設備和電工器材的絕緣材料。

有機絕緣材料

蟲膠、樹脂、橡膠、棉紗、紙、麻、蠶絲、人造絲等，大多用于制造絕緣漆、繞組導線的被覆絕緣物等。

無機絕緣材料

石棉、大理石、陶瓷、玻璃等，主要用作電機、電器的繞組絕緣，以及開關的底板和絕緣子等。

絕緣纖維制品、層壓制品等

包括絕緣紙、絕緣紙板、紙管和各種纖維織物，如絕緣紗、帶、繩、管等。以纖維紙、布作底材，浸漬或涂覆不同的膠粘劑后，經熱壓、卷制而成的層狀結構電絕緣材料。

浸漬絕緣材料

包括漆綢、漆布和玻璃漆布、絕緣漆管等。

適用標準

高精度硫化橡膠電壓擊穿試驗儀 ASTM標準

○ GB/T 1408.1-2016《絕緣材料電氣強度試驗方法第1部分：工頻下試驗》

○ GB/T 1408.2-2016《絕緣材料電氣強度試驗方法第2部分：對應用直流電壓試驗的附加要求》

○ JJG 795-2004 《耐電壓測試儀檢定規程》

○ GB/T 1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強度和耐電壓的測定方法》

○ GB/T 3333-1999《電纜紙工頻擊穿電壓試驗方法》

○ GB/T 12913-2008《電容器紙》

○ ASTM D149《固體電絕緣材料工業電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強度的試驗方法》

產品選型

高精度硫化橡膠電壓擊穿試驗儀 ASTM標準

產品技術優勢

試驗結束自動放電

試驗結束后自動放電，保證操作人員人身安全。

浸油試驗

浸油試驗可以避免空氣被擊穿造成的爬電現象，誤判擊穿。

推拉式視窗，安全門保護

高壓運行保護，關窗才可升壓，試驗過程可實時觀察，安全門開啟自動斷電，保證操作人員安全。

交流直流測試一鍵切換

軟件界面可一鍵切換交流試驗和直流試驗。

實時顯示試驗曲線

試驗過程中可動態繪制出試驗曲線，試驗的曲線可以多種顏色疊加對比，局部放大，曲線上任意一段可進行區域放大分析。

模塊化系統，電極自動對中

獨立的控制系統，模塊式結構，方便于售后維護，整個實驗過程中無噪音。

電極自動對中定位，操作方便，精度更高。

特殊配置可選項

多種可選電極

標配電極為兩個Φ25電極和一個Φ75電極，可組成一套等徑電極和一套不等徑電極。這兩套電極適用范圍最一廣，此外還有多種電極可選，或者您可提供相關標準或圖樣，支持定做電極。

可選配高溫模塊

①溫度范圍：室溫~ 90℃

油箱材質：酚醛樹脂

加熱功率：1.5 kW

油箱尺寸：300×400×200mm

控度精度：±1℃

溫度梯度：±2℃

②溫度范圍：室溫~ 300℃

油箱材質：大理石

加熱功率：3kW

油箱尺寸：300×400×200mm

控度精度：±1℃

溫度梯度：±3℃

觸摸屏可選

可選觸摸屏配置，操作更方便。

無極調壓機型默認配置觸摸屏。

可定制高頻電壓

可定制高頻電壓源：需提供電壓波形要求（方波、正弦波等）、最大電流要求、頻率要求（500Hz、1kHz等）。

典型用戶

檢測與科研單位

中國國檢測試控股集團股份有限公司（CTC國檢集團）

北京建筑材料檢驗研究院

有研（廣東）新材料技術研究院

廣東腐蝕科學與技術創新研究院

中國電力科學研究院安徽分院

上海電力科學研究院

沈陽產品質量監督檢驗院

高校

西北工業大學

四川農業大學

湖南工業大學

東北大學

中國石油大學

華北電力大學

華中科技大學

北京化工大學

浙江大學

新材

上海網訊新材料有限公司

常州強力電子新材料股份有限公司

山東硅科新材料有限公司

浙江華正新材料有限公司

萬凱新材料股份有限公司

高仁電子新材料有限公司

深圳市雷茲盾新材料有限公司

江西贛鋒鋰電科技股份有限公司

上海安彼太新材料有限公司

電線電纜和電力系統

揚州曙光電纜股份有限公司

特變電工（德陽）電纜股份有限公司

江蘇上上電纜集團有限公司

遠東電纜有限公司

上海起帆電纜股份有限公司

國網河南洛陽供電公司

貿易和經銷

萬聚國際（杭州）供應鏈有限公司

廣安市恒信醫療器械有限責任公司

常州竹銳科學儀器有限公司

湖南匯昇貿易有限責任公司

長沙市路盛儀器設備有限公司

湖南藍星電子科技有限公司

陜西鴻薪實驗儀器有限公司

蘇州仁義機械工具有限公司

河南眾亦標實業有限公司

濟南躍駿經貿有限公司

江西博辰自動化設備有限公司