電壓擊穿試驗(yàn)儀通過(guò)模擬電場(chǎng)環(huán)境,對(duì)絕緣材料施加逐漸升高的電壓直至擊穿,以此測(cè)定其介電強(qiáng)度——即材料在不被擊穿的情況下所能承受的最大電場(chǎng)強(qiáng)度(單位:V/mm)。其核心原理與操作流程如下:
一、試驗(yàn)原理:電場(chǎng)強(qiáng)度與介質(zhì)擊穿的臨界關(guān)系
當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)絕緣材料的耐壓極,材料會(huì)發(fā)生擊穿現(xiàn)象,表現(xiàn)為電流突然增大、電壓驟降。試驗(yàn)儀通過(guò)施加高壓(交流或直流),記錄材料擊穿時(shí)的臨界電壓值,并結(jié)合樣品厚度計(jì)算介電強(qiáng)度(公式:介電強(qiáng)度=擊穿電壓/樣品厚度)。例如,一塊1mm厚的塑料樣品在30kV時(shí)擊穿,其介電強(qiáng)度即為30kV/mm。
二、試驗(yàn)流程:從準(zhǔn)備到結(jié)果的全鏈條控制
樣品準(zhǔn)備:
確保樣品厚度均勻,避免電場(chǎng)分布不均導(dǎo)致誤差。
清潔表面油污、灰塵,防止局部電場(chǎng)集中引發(fā)提前擊穿。
對(duì)易吸水材料(如電纜紙)進(jìn)行預(yù)處理(如干燥、浸漬),消除水分影響。
設(shè)備設(shè)置:
選擇試驗(yàn)類型(工頻交流、直流或脈沖擊穿),設(shè)定升壓速率(如200V/s-5000V/s)、加壓時(shí)間(如1分鐘)及漏電流上限(如3.5mA)。
配置測(cè)試電極(如金屬箔、球電極),確保與樣品良好接觸。
試驗(yàn)執(zhí)行:
啟動(dòng)設(shè)備,電壓從零開始緩慢上升至設(shè)定值,保持規(guī)定時(shí)間。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓、電流變化,擊穿時(shí)自動(dòng)切斷電源并記錄數(shù)據(jù)。
三、關(guān)鍵影響因素:多維度控制確保結(jié)果可靠性
溫度:高溫會(huì)加速材料分子運(yùn)動(dòng),降低介電強(qiáng)度。試驗(yàn)需在標(biāo)準(zhǔn)溫度(如23℃)或模擬環(huán)境(如-40℃至300℃)下進(jìn)行。
濕度:潮濕環(huán)境會(huì)降低絕緣性能,試驗(yàn)需在相對(duì)濕度50±5%的環(huán)境中進(jìn)行。
樣品厚度:厚度不均勻會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)分布不均,需測(cè)量多位置厚度取平均值。
電極形狀:不同電極(如等直徑、不等直徑)會(huì)影響電場(chǎng)分布,需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇。