擊穿(chuān)電壓(yā)的主(zhǔ)要(yào)因素

　　1，電壓作(zuò)用(yòng)時(shí)間(jiān)

　　如果電壓(yā)作用時間(jiān)很短(duǎn)（例(lì)如(rú)以(yǐ)下），固(gù)體介(jiè)質的擊穿往往是電擊穿，擊(jī)穿電(diàn)壓(yā)當然(rán)也較(jiào)高(gāo)。隨著電壓(yā)作用時(shí)間的(dí)增(zēng)長，擊(jī)穿電壓(yā)將(jiāng)下(xià)降，如果在加電壓後(hòu)數小(xiǎo)時(shí)才(cái)引起擊穿，則熱擊穿往(wǎng)往起主要(yào)作用。不(bù)過二(èr)者有(yǒu)時(shí)很難(nán)分清，例如(rú)在工頻交流耐(nài)壓試驗(yàn)中(zhōng)的(dí)試品(pǐn)被擊(jī)穿，常常(cháng)是(shì)電和熱雙(shuāng)重作用(yòng)的結(jié)果。電壓作(zuò)用時間長(cháng)達數(shù)十小時甚至幾年(nián)才發生(shēng)擊(jī)穿時，大多(duō)屬於電化(huà)學(xué)擊穿(chuān)的範疇(chóu)。以常用(yòng)的油浸電工(gōng)紙(zhǐ)板為例(lì)，在(zài)圖(tú)中(zhōng)，以(yǐ)頻擊穿(chuān)電壓（峰(fēng)值(zhí)）作為(wéi)基準(zhǔn)值，縱坐標以標麼值(zhí)表(biǎo)示(shì)。電(diàn)擊穿與熱擊(jī)穿(chuān)的分界點(diǎn)時(shí)間約在之間，作(zuò)用時(shí)間大(dà)於(yú)此值(zhí)後，熱(rè)過程(chéng)和(hé)電化(huà)學作(zuò)用使(shǐ)得(dé)擊穿(chuān)電壓(yā)明(míng)顯下降。不過(guò)擊(jī)穿電壓與長時間(jiān)（圖(tú)中(zhōng)達數百小(xiǎo)時(shí)）的擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)相(xiāng)差已不(bù)太(tài)大，所(suǒ)以(yǐ)通常可將(jiāng)頻試驗(yàn)電壓(yā)作(zuò)為(wéi)基(jī)礎來(lái)估(gū)計固體介質(zhì)在工頻電(diàn)壓作(zuò)用(yòng)下長(cháng)期工作時的(dí)熱擊(jī)穿電(diàn)壓。許(xǔ)多(duō)有(yǒu)機(jī)絕緣材料的短時間(jiān)電(diàn)氣強度很高，但(dàn)它(tā)們(mén)耐(nài)局部(bù)放(fàng)電的(dí)往(wǎng)往很差(chà)，以(yǐ)致長(cháng)時(shí)間(jiān)電氣強(qiáng)度(dù)很(hěn)低(dī)，這一(yī)點(diǎn)必須(xū)予以重視。在那(nà)些(xiē)不(bù)可能(néng)用油浸(jìn)等(děng)方法(fǎ)來消除(chú)局(jú)部(bù)放電的絕(jué)緣(yuán)結構(gòu)中（例如(rú)旋轉電機），就(jiù)必(bì)須(xū)采用雲母(mǔ)等耐(nài)局(jú)部放電好的無(wú)機絕緣材(cái)料(liào)。

　　2，電場均匀程度和介(jiè)質(zhì)的(dí)厚度(dù)

　　處(chǔ)於(yú)均(jūn)匀電場(cháng)中的固(gù)體(tǐ)介質，其擊(jī)穿電(diàn)壓(yā)往(wǎng)往較高(gāo)，且(qiě)隨介(jiè)質厚(hòu)度(dù)的增加近似地成綫(xiàn)性增大若(ruò)在不均匀電場中，介質厚(hòu)度(dù)增(zēng)加(jiā)將(jiāng)使電(diàn)場(cháng)不均匀(yún)，於是擊(jī)穿電(diàn)壓不(bù)再隨(suí)厚度(dù)的增加而綫性上(shàng)升(shēng)。當(dāng)厚度增(zēng)加(jiā)使散熱困(kùn)難到可(kě)能引起熱擊穿時，增(zēng)加厚度(dù)的(dí)意(yì)義就小(xiǎo)了。

　　常用的(dí)固體(tǐ)介(jiè)質一般(bān)都含(hán)有雜(zá)質和(hé)氣(qì)隙，這時即(jí)使(shǐ)處(chǔ)於均匀電(diàn)場中，介質內(nèi)部的(dí)電場(cháng)分(fēn)布也是不均匀(yún)的，大電場強(qiáng)度(dù)集(jí)中在(zài)氣隙處，使(shǐ)擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)下降(jiàng)。如果(guǒ)經過真(zhēn)空幹燥，真(zhēn)空浸油(yóu)或浸漆處理，則(zé)擊穿(chuān)電壓(yā)可(kě)明顯提高。

　　3，頻(pín)率

　　在(zài)電擊穿區域(yù)內，如果(guǒ)頻率的(dí)變化不(bù)造(zào)成(chéng)電場(cháng)均(jūn)匀(yún)度的改變，則(zé)擊穿(chuān)電壓與(yǔ)頻率幾乎(hū)無(wú)關。在熱(rè)擊(jī)穿區(qū)域(yù)內(nèi)，如果頻率使和(hé)變化(huà)不大(dà)，則擊穿電壓將(jiāng)與頻率(shuài)的平方(fāng)根成反比。如厚(hòu)度為(wéi)的玻璃(lí)，在工(gōng)頻時(shí)的(dí)擊穿(chuān)電壓為(wéi)（有效值(zhí)），而在(zài)高(gāo)頻時擊(jī)穿電(diàn)壓僅為（有(yǒu)效(xiào)值(zhí)）。這事(shì)因(yīn)為(wéi)頻(pín)率(shuài)上升(shēng)介(jiè)質(zhì)損耗上(shàng)升，導致(zhì)發(fā)熱，促(cù)使(shǐ)熱擊穿(chuān)過(guò)程(chéng)的(dí)發展。

　　4，溫度(dù)

　　固(gù)體介質(zhì)在某個溫(wēn)度(dù)範(fàn)圍內(nèi)其擊穿(chuān)性質(zhì)屬於(yú)電擊(jī)穿(chuān)，這時的(dí)擊穿(chuān)場強很(hěn)高(gāo)，且與溫度(dù)幾乎無關。超過(guò)某(mǒu)個溫度後將發生熱擊穿，溫度越(yuè)高(gāo)熱(rè)擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)越低如果(guǒ)其(qí)周圍(wéi)媒質的溫度也高，在(zài)工作(zuò)電壓下即有熱(rè)擊(jī)穿的(dí)危險。不同的固體介(jiè)質其耐熱性(xìng)和耐熱(rè)等級是(shì)不同的，因此(cǐ)它們(mén)由(yóu)電擊(jī)穿轉為熱擊(jī)穿(chuān)的臨(lín)界(jiè)溫度(dù)一(yī)般(bān)也是(shì)不(bù)同的。

　　5，受潮

　　受(shòu)潮(cháo)對固體介質擊穿電壓(yā)的影(yǐng)響與(yǔ)材(cái)料的性(xìng)質有關。對不(bù)易吸(xī)潮的(dí)材料，如聚乙(yǐ)烯聚四氟乙烯(xī)等(děng)中(zhōng)性介質，受潮後擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)僅下降一半左(zuǒ)右容易吸潮(cháo)的極性介(jiè)質，如(rú)棉(mián)紗，紙等纖維(wéi)材料(liào)，吸(xī)潮後(hòu)的(dí)擊穿電壓(yā)可(kě)能僅(jǐn)為幹燥時(shí)的(dí)百分之(zhī)幾或低(dī)，這(zhè)是(shì)因為(wéi)電導率和介質損(sǔn)耗(hào)大(dà)大(dà)增(zēng)加的緣故(gù)。所(suǒ)以高壓(yā)絕緣(yuán)結(jié)構在(zài)製(zhì)造(zào)時(shí)要(yào)注(zhù)意除(chú)去水分，在運(yùn)行中要(yào)注(zhù)意(yì)防潮，並定期(qī)檢查受潮(cháo)情(qíng)況。

　　6，累積(jī)效(xiào)應

　　固體介質在不(bù)均(jūn)匀電場中以及在(zài)幅值(zhí)不很高的(dí)過電壓，投標是雷(léi)電衝擊(jī)電壓(yā)下，介(jiè)質內(nèi)部(bù)可(kě)能出(chū)現局部損傷(shāng)，並留下(xià)局(jú)部(bù)碳(tàn)化(huà)，燒焦或(huò)裂縫等痕跡。多次加壓時，局部(bù)損失(shī)會逐步發(fā)展(zhǎn)，這稱為(wéi)累積(jī)效應(yīng)。顯(xiǎn)然，它會(huì)導(dǎo)致固體介質擊(jī)穿(chuān)電(diàn)壓的(dí)下降。

　　在(zài)幅值不(bù)高的(dí)內部過電(diàn)壓下以及(jí)幅(fú)值雖高(gāo)，但(dàn)作用時(shí)間很短(duǎn)的(dí)雷電(diàn)過(guò)電(diàn)壓下，由於加(jiā)電壓(yā)時(shí)間短(duǎn)，可能(néng)來不(bù)及形(xíng)成貫穿性的(dí)擊穿通(tōng)道，但(dàn)可能在介質內部(bù)引(yǐn)起強烈(liè)的局部(bù)放電，從而引起(qǐ)局部(bù)損傷。

　　主(zhǔ)要(yào)以固體介質作絕(jué)緣材料的(dí)電(diàn)氣(qì)設備，隨(suí)著(zhuó)施加(jiā)衝擊或工頻試(shì)驗(yàn)電(diàn)壓(yā)次(cì)數的(dí)增(zēng)多(duō)，可能(néng)因累(léi)積效應而使其擊穿電(diàn)壓(yā)下降。因(yīn)此(cǐ)，在確(què)定這(zhè)類電(diàn)氣設備耐壓試(shì)驗(yàn)加(jiā)電壓次數和試驗(yàn)電壓值時(shí)，應(yīng)考慮這種(zhǒng)累(léi)積效(xiào)應(yīng)，而(ér)在(zài)設(shè)計(jì)固體絕(jué)緣結構(gòu)時，應(yīng)保證一定的絕(jué)緣(yuán)裕度(dù)。

　　7，電(diàn)介質(zhì)的(dí)老(lǎo)化

　　電氣設備在長期運(yùn)行中，其(qí)介(jiè)質不(bù)可避(bì)免的要(yào)承(chéng)受熱的(dí)，電(diàn)的，化學的(dí)和機械(xiè)力的作(zuò)用。在(zài)這些因素(sù)的(dí)作(zuò)用下，介質(zhì)的物(wù)理(lǐ)逐漸(jiàn)劣(liè)化，如(rú)變(biàn)脆，變(biàn)粘，起層等，電(diàn)氣(qì)逐漸降低，如電導(dǎo)變大(dà)，變大(dà)和絕緣強度下降等，這(zhè)種在方麵出的不(bù)可(kě)逆的(dí)劣(liè)化(huà)現(xiàn)象稱為(wéi)介質(zhì)的老化。

　　電介質的老化(huà)分為三類：由電(diàn)場作(zuò)用引起的(dí)電老化，由(yóu)高(gāo)溫作用(yòng)引起(qǐ)的(dí)熱(rè)老化和(hé)由受(shòu)潮(cháo)所加(jiā)速劣化的受潮老(lǎo)化(huà)。