擊(jī)穿電壓是(shì)什(shí)麼(mó)

　　一(yī)般(bān)的(dí)電(diàn)器(qì)元件(jiàn)都(dū)是(shì)有(yǒu)電壓(yā)限製(zhì)的(dí)，不(bù)能超(chāo)過(guò)它的耐壓(yā)值，超(chāo)過了(liǎo)這個(gè)電壓(yā)就(jiù)會擊(jī)穿，元件(jiàn)就(jiù)是(shì)損(sǔn)壞了(liǎo)。這個會(huì)使元件(jiàn)擊穿(chuān)的電壓(yā)就(jiù)叫(jiào)做(zuò)擊穿(chuān)電壓(yā)。

　　擊(jī)穿電壓(yā)是使(shǐ)電(diàn)介質(zhì)擊穿(chuān)的電壓。電(diàn)介質(zhì)在(zài)足(zú)夠強(qiáng)的電(diàn)場作用下將失(shī)去其介(jiè)電成為(wéi)導(dǎo)體(tǐ)，稱(chēng)為(wéi)電(diàn)介(jiè)質擊(jī)穿，所(suǒ)對(duì)應的電壓稱為(wéi)擊(jī)穿(chuān)電壓。電介質擊(jī)穿(chuān)時的電場(cháng)強度(dù)叫(jiào)擊(jī)穿(chuān)場(cháng)強(qiáng)。不(bù)同電介(jiè)質(zhì)在相同(tóng)溫(wēn)度下(xià)，其擊穿場強不同。當電容(róng)器(qì)介質(zhì)和(hé)兩極板的距(jù)離d一(yī)定(dìng)後，由U1-U2=Ed知，擊(jī)穿場強決(jué)定了擊(jī)穿電壓。擊(jī)穿(chuān)場強通常又(yòu)稱為電介質(zhì)的(dí)介(jiè)電強度(dù)。提高(gāo)電容(róng)器的耐壓能(néng)力起(qǐ)關(guān)鍵作用(yòng)的是(shì)電(diàn)介質的介電強(qiáng)度(dù)。

　　電壓擊穿(chuān)試驗儀的(dí)主要因素(sù)

　　1，電壓作用時(shí)間

　　如(rú)果(guǒ)電壓作(zuò)用時間很短（例如(rú)以下(xià)），固體介質(zhì)的擊穿往往(wǎng)是(shì)電(diàn)擊穿，擊(jī)穿電(diàn)壓(yā)當然(rán)也較(jiào)高(gāo)。隨著(zhuó)電(diàn)壓(yā)作(zuò)用時間(jiān)的(dí)增長，擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)將下降，如(rú)果在加(jiā)電壓(yā)後數小時才引(yǐn)起(qǐ)擊(jī)穿，則(zé)熱(rè)擊(jī)穿(chuān)往(wǎng)往(wǎng)起(qǐ)主(zhǔ)要(yào)作用。不(bù)過二(èr)者有(yǒu)時很(hěn)難分清，例如在工頻交(jiāo)流耐(nài)壓(yā)試驗(yàn)中(zhōng)的試品被(bèi)擊(jī)穿(chuān)，常常(cháng)是電和熱(rè)雙(shuāng)重作用(yòng)的(dí)結果。電壓作用時間(jiān)長達數十小(xiǎo)時甚(shèn)至幾(jī)年(nián)才(cái)發生擊(jī)穿時(shí)，大多屬(shǔ)於(yú)電化學擊穿(chuān)的(dí)範疇(chóu)。以(yǐ)常(cháng)用的油浸(jìn)電工(gōng)紙板為例，在圖中，以(yǐ)頻擊(jī)穿電(diàn)壓(yā)（峰值(zhí)）作為基準值，縱坐標(biāo)以標麼(mó)值(zhí)表示。電(diàn)擊(jī)穿(chuān)與熱(rè)擊(jī)穿(chuān)的分(fēn)界(jiè)點時間約(yuē)在(zài)之(zhī)間(jiān)，作用時(shí)間大(dà)於(yú)此(cǐ)值後，熱過(guò)程(chéng)和(hé)電(diàn)化學(xué)作(zuò)用(yòng)使得(dé)擊穿電(diàn)壓明(míng)顯下降(jiàng)。不過擊穿(chuān)電壓與長時間(jiān)（圖(tú)中達數(shù)百小(xiǎo)時(shí)）的(dí)擊(jī)穿電壓(yā)相差已(yǐ)不太大，所(suǒ)以通常(cháng)可(kě)將頻(pín)試驗電(diàn)壓作為基(jī)礎(chǔ)來(lái)估(gū)計固體介質(zhì)在工頻電(diàn)壓作用下長期(qī)工(gōng)作(zuò)時(shí)的熱擊穿(chuān)電壓(yā)。許(xǔ)多有機絕緣(yuán)材(cái)料的(dí)短(duǎn)時(shí)間(jiān)電(diàn)氣強度(dù)很(hěn)高，但(dàn)它們(mén)耐局(jú)部(bù)放(fàng)電(diàn)的往往很差，以(yǐ)致長時間(jiān)電(diàn)氣(qì)強度很(hěn)低，這(zhè)一(yī)點必須予以重(zhòng)視(shì)。在那些(xiē)不(bù)可能(néng)用油浸(jìn)等(děng)方法(fǎ)來消除(chú)局(jú)部(bù)放(fàng)電(diàn)的(dí)絕(jué)緣結構中（例如旋轉(zhuǎn)電機），就(jiù)必(bì)須采(cǎi)用(yòng)雲(yún)母等(děng)耐局(jú)部放(fàng)電好的無(wú)機絕緣材料。

　　2，電場均匀程(chéng)度(dù)和介(jiè)質(zhì)的厚(hòu)度

　　處於均匀電(diàn)場中的(dí)固(gù)體介質，其(qí)擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)往(wǎng)往(wǎng)較(jiào)高，且(qiě)隨(suí)介(jiè)質(zhì)厚(hòu)度的增(zēng)加近似地成(chéng)綫性增(zēng)大(dà)若在不均(jūn)匀電(diàn)場中(zhōng)，介(jiè)質(zhì)厚度增加(jiā)將使電(diàn)場(cháng)不均匀(yún)，於(yú)是擊穿電壓不(bù)再隨(suí)厚度(dù)的增加(jiā)而(ér)綫性上升(shēng)。當厚度增加(jiā)使散(sàn)熱困(kùn)難到可能(néng)引(yǐn)起熱擊(jī)穿時，增加厚(hòu)度的意義(yì)就(jiù)小(xiǎo)了(liǎo)。

　　常用的固(gù)體介質(zhì)一(yī)般都(dū)含有雜質(zhì)和氣隙，這(zhè)時即(jí)使處(chǔ)於均(jūn)匀(yún)電場中，介質內部的電(diàn)場分布(bù)也是不均(jūn)匀的，zui大(dà)電場強(qiáng)度集(jí)中在氣隙(xì)處(chǔ)，使擊(jī)穿電(diàn)壓(yā)下降(jiàng)。如(rú)果經(jīng)過真空(kōng)幹(gān)燥(zào)，真空(kōng)浸油或浸漆處理(lǐ)，則(zé)擊(jī)穿電壓(yā)可明(míng)顯(xiǎn)提(tí)高。

　　3，頻(pín)率(shuài)

　　在(zài)電擊(jī)穿區域(yù)內，如(rú)果頻率(shuài)的變化不(bù)造成電場均匀度(dù)的(dí)改(gǎi)變(biàn)，則(zé)擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)與頻率(shuài)幾乎無關(guān)。在熱擊(jī)穿(chuān)區域內，如(rú)果頻率使(shǐ)和變化(huà)不(bù)大(dà)，則(zé)擊穿電(diàn)壓將與頻(pín)率的平(píng)方根成反(fǎn)比。如厚度為(wéi)的玻璃，在工(gōng)頻時的擊穿(chuān)電(diàn)壓(yā)為（有(yǒu)效值），而(ér)在高頻時擊穿電壓(yā)僅(jǐn)為(wéi)（有(yǒu)效值(zhí)）。這(zhè)事(shì)因為(wéi)頻(pín)率(shuài)上升介質(zhì)損耗(hào)上升，導(dǎo)致發(fā)熱(rè)，促使熱擊(jī)穿過(guò)程的(dí)發展。

　　4，溫(wēn)度(dù)

　　固體(tǐ)介(jiè)質在(zài)某個(gè)溫(wēn)度範(fàn)圍內其(qí)擊穿性(xìng)質屬(shǔ)於(yú)電擊穿，這(zhè)時的(dí)擊穿(chuān)場(cháng)強很高(gāo)，且與(yǔ)溫度幾(jī)乎無(wú)關。超(chāo)過某個溫(wēn)度後(hòu)將發生(shēng)熱(rè)擊穿，溫度(dù)越(yuè)高熱(rè)擊(jī)穿電壓(yā)越低(dī)如果其周圍(wéi)媒(méi)質(zhì)的溫度也(yě)高(gāo)，在工作(zuò)電壓(yā)下(xià)即有熱(rè)擊穿(chuān)的(dí)危(wēi)險。不同(tóng)的(dí)固體(tǐ)介質其耐熱(rè)性和(hé)耐熱等級是不同(tóng)的，因此(cǐ)它(tā)們由電擊(jī)穿轉(zhuǎn)為熱擊(jī)穿的臨界溫度(dù)一般也(yě)是不(bù)同(tóng)的(dí)。

　　5，受(shòu)潮(cháo)

　　受(shòu)潮對(duì)固體(tǐ)介質擊穿(chuān)電壓的影(yǐng)響與(yǔ)材料(liào)的性質有關(guān)。對(duì)不易(yì)吸潮的材料，如(rú)聚乙烯聚四氟(fú)乙烯(xī)等(děng)中性介(jiè)質(zhì)，受潮後(hòu)擊(jī)穿電壓(yā)僅(jǐn)下(xià)降一半左(zuǒ)右(yòu)容易吸(xī)潮(cháo)的極性介質，如(rú)棉紗，紙等纖維(wéi)材料，吸(xī)潮(cháo)後的擊穿電壓(yā)可(kě)能僅為(wéi)幹(gān)燥(zào)時的百分之幾或低(dī)，這是(shì)因(yīn)為電導(dǎo)率和(hé)介質(zhì)損(sǔn)耗(hào)大大增加的緣(yuán)故(gù)。所(suǒ)以高壓絕(jué)緣(yuán)結構(gòu)在(zài)製(zhì)造(zào)時要注意(yì)除去水分，在運(yùn)行(háng)中要注意(yì)防潮，並定期檢查受(shòu)潮情況(kuàng)。

　　6，累(léi)積效應

　　固(gù)體介質在(zài)不均匀電場中(zhōng)以及(jí)在幅(fú)值不(bù)很(hěn)高(gāo)的(dí)過電(diàn)壓，投標(biāo)是雷(léi)電(diàn)衝擊電(diàn)壓下，介(jiè)質(zhì)內部(bù)可(kě)能出(chū)現局(jú)部損傷，並留(liú)下(xià)局(jú)部(bù)碳化，燒焦或(huò)裂縫等痕跡(jì)。多次(cì)加壓(yā)時，局部(bù)損失會(huì)逐(zhú)步發展，這稱為(wéi)累(léi)積效(xiào)應。顯然(rán)，它會導(dǎo)致固(gù)體(tǐ)介質擊(jī)穿(chuān)電(diàn)壓(yā)的下降。

　　在幅值不高的內部(bù)過(guò)電壓下(xià)以(yǐ)及幅值雖(suī)高，但(dàn)作(zuò)用時間(jiān)很(hěn)短的(dí)雷(léi)電過電壓下(xià)，由(yóu)於加電(diàn)壓(yā)時間短，可(kě)能來不及(jí)形成貫穿(chuān)性的擊穿(chuān)通道，但可能(néng)在介質內部引起強(qiáng)烈(liè)的局部(bù)放電(diàn)，從而引起(qǐ)局部損傷。

　　主要(yào)以固(gù)體(tǐ)介質作(zuò)絕緣(yuán)材(cái)料(liào)的電氣設(shè)備，隨(suí)著施(shī)加(jiā)衝(chōng)擊或工頻試驗電壓(yā)次數的增(zēng)多，可(kě)能因(yīn)累積效應(yīng)而(ér)使(shǐ)其(qí)擊穿電壓(yā)下(xià)降。因此，在確(què)定這類電(diàn)氣(qì)設(shè)備耐(nài)壓(yā)試(shì)驗(yàn)加(jiā)電壓(yā)次(cì)數和試(shì)驗(yàn)電壓(yā)值時，應考(kǎo)慮這(zhè)種累(léi)積效(xiào)應，而(ér)在設計(jì)固體絕緣結(jié)構時，應保證一定(dìng)的絕緣(yuán)裕(yù)度(dù)。

　　7，電(diàn)介質(zhì)的老化(huà)

　　電氣設備在(zài)長(cháng)期運行(háng)中，其(qí)介(jiè)質不可避免(miǎn)的(dí)要(yào)承(chéng)受熱的，電的，化學的(dí)和機械(xiè)力的作(zuò)用(yòng)。在這(zhè)些因素的作用下，介質(zhì)的(dí)物理逐漸劣化(huà)，如變脆(cuì)，變(biàn)粘，起層(céng)等(děng)，電氣逐漸(jiàn)降(jiàng)低(dī)，如(rú)電導(dǎo)變(biàn)大(dà)，變大和絕緣強度(dù)下(xià)降(jiàng)等(děng)，這(zhè)種(zhǒng)在(zài)方麵(miàn)出的不可逆(nì)的劣(liè)化現象稱(chēng)為介(jiè)質的老化。

　　電介質的老(lǎo)化分(fēn)為三(sān)類：由電場(cháng)作(zuò)用引(yǐn)起(qǐ)的電(diàn)老化(huà)，由高溫作用引起的(dí)熱老(lǎo)化和(hé)由受潮(cháo)所加速劣化(huà)的(dí)受潮老(lǎo)化。

　　擊(jī)穿電(diàn)壓的(dí)工作原(yuán)理是什(shí)麼

　　電壓(yā)擊穿試驗(yàn)儀的工作原理是(shì)通(tōng)過(guò)早一(yī)起絕緣(yuán)部分和(hé)帶電(diàn)部分之間施加一定時間額定值(zhí)的交直流(liú)高(gāo)壓電(diàn)流來檢測儀器(qì)絕緣材料(liào)所(suǒ)能承(chéng)受的(dí)耐壓值，因為在儀(yí)器的日(rì)常工作中(zhōng)不(bù)僅(jǐn)僅(jǐn)要考慮(lǜ)到儀器的額定(dìng)工作電壓(yā)所(suǒ)造(zào)成的(dí)影響，還要(yào)考慮短(duǎn)時間內大大(dà)高於熱(rè)定(dìng)電(diàn)壓(yā)值的過電壓(yā)影響（比如短路(lù)或(huò)操(cāo)作(zuò)失誤等），在過電壓(yā)的(dí)作(zuò)用(yòng)下，絕緣材(cái)料(liào)的結(jié)構(gòu)會(huì)發生損(sǔn)壞，當超過絕緣材料(liào)所(suǒ)能承受的(dí)較(jiào)大(dà)值時(shí)就(jiù)會(huì)發(fā)生擊(jī)穿並導致設備運(yùn)行異常，還(huán)會造成操作人員(yuán)觸(chù)電危害人身。耐壓(yā)測(cè)試(shì)就是通過(guò)施加一個高(gāo)於正(zhèng)常(cháng)電(diàn)壓(yā)幾(jī)倍(bèi)的值在產(chǎn)品上並持(chí)續(xù)一段時間(jiān)，如(rú)果在(zài)規(guī)定時(shí)間內漏電電流在(zài)規定範圍內，則(zé)絕緣正常(cháng)，如(rú)果發生擊穿則不(bù)正常(cháng)。

　　影響(xiǎng)介電(diàn)擊穿強(qiáng)度的因素

　　閃(shǎn)絡-指高壓(yā)電器（如(rú)高壓絕緣(yuán)子）在(zài)絕(jué)緣表麵發(fā)生(shēng)的放電現象，成為表麵(miàn)閃(shǎn)絡(luò)，簡(jiǎn)稱(chēng)閃絡(luò)。

　　絕緣閃絡：絕緣材料(liào)在(zài)電場(cháng)作(zuò)用下，尚未發(fā)生絕緣(yuán)結(jié)構(gòu)的(dí)擊穿(chuān)時，在其表麵(miàn)或(huò)與電(diàn)極接(jiē)觸(chù)的(dí)空(kōng)氣（離子(zǐ)化氣體）中發生的放(fàng)電(diàn)現(xiàn)象，成(chéng)為絕(jué)緣(yuán)閃(shǎn)絡(luò)。

　　1.電壓波形直(zhí)流，工頻(pín)正弦及(jí)衝擊電壓下，擊穿機理不同(tóng)，所(suǒ)測的(dí)擊穿(chuān)場(cháng)強也不同，工頻交(jiāo)流(liú)電壓(yā)下(xià)的(dí)擊穿場強比直流(liú)和(hé)衝(chōng)擊電(diàn)壓下的(dí)低得多

　　2.。電壓作(zuò)用時(shí)間(jiān)，無論(lùn)電(diàn)擊穿還是熱(rè)擊(jī)穿(chuān)都需要(yào)時間(jiān)，隨(suí)著加壓時間的增長，擊穿(chuān)電壓(yā)明(míng)顯(xiǎn)下降(jiàng)。

　　3，電場的(dí)均匀性(xìng)及電(diàn)壓(yā)的極性，電(diàn)場(cháng)不均匀往往測(cè)得的(dí)電(diàn)壓比本(běn)征擊穿(chuān)值(zhí)低。

　　4，試樣(yàng)的厚(hòu)度與不均(jūn)匀性試樣的(dí)厚度(dù)增加，電極(jí)邊緣(yuán)電(diàn)場就不均匀，試(shì)樣內(nèi)部的熱量(liáng)不易散(sàn)發(fā)，試樣內部(bù)的(dí)含有缺陷(xiàn)的(dí)幾(jī)率(shuài)增大，這些都會使擊(jī)穿場強下降。

　　5.環(huán)境條件(jiàn)試(shì)樣(yàng)周圍(wéi)的環境(jìng)條(tiáo)件，如溫度，濕(shī)度以及壓(yā)力等都(dū)會(huì)影響試樣(yàng)的(dí)擊(jī)穿(chuān)場(cháng)強
；溫度升(shēng)高(gāo)，通(tōng)常會使擊穿(chuān)場(cháng)強(qiáng)下降(jiàng)
；濕度增大(dà)，會(huì)使(shǐ)擊穿(chuān)場(cháng)強下(xià)降(jiàng)
；氣(qì)壓(yā)對擊(jī)穿(chuān)場(cháng)強的(dí)影(yǐng)響，主(zhǔ)要是(shì)對氣體而(ér)言。氣(qì)壓(yā)高(gāo)，擊穿場強升(shēng)高：但(dàn)接(jiē)近真(zhēn)空(kōng)時，也會(huì)使擊穿場強(qiáng)升高。另(lìng)外(wài)還有：時間，輻射(shè)，機械(xiè)力(lì)，電(diàn)極材料(liào)及極(jí)性效(xiào)應。

　　電(diàn)壓(yā)擊穿(chuān)試驗儀使(shǐ)用(yòng)時的注(zhù)意事項

　　1，試驗過(guò)程中不能(néng)讓無(wú)關人(rén)員(yuán)靠(kào)近(jìn)，因本(běn)試驗(yàn)儀器(qì)可產生較(jiào)高(gāo)的電(diàn)壓，未(wèi)經過培訓的人(rén)員不(bù)能(néng)使用該(gāi)設(shè)備(bèi)。試驗時要(yào)有監(jiān)護人(rén)員(yuán)，不要單(dān)人(rén)使用。以防萬一發生意(yì)外情(qíng)況(kuàng)。

　　2，長(cháng)時間(jiān)不(bù)使用(yòng)設備，在(zài)再(zài)使(shǐ)用(yòng)時，先(xiān)讓儀器空載(zǎi)加壓一次(cì)，即把高(gāo)壓電極的接綫(xiàn)從均(jūn)壓(yā)球上(shàng)取下。查看計算(suàn)機試驗界(jiè)麵(miàn)，看看(kàn)高(gāo)壓電壓(yā)是否正常。

　　3，試驗中(zhōng)發(fā)生意外(wài)情(qíng)況要(yào)及時(shí)切斷電(diàn)源，問題(tí)處(chǔ)理(lǐ)後才能(néng)繼續試驗。

　　4，設備安(ān)放要平穩(wěn)，安(ān)放的地(dì)麵(miàn)要堅固(gù)。標準是(shì)水泥地麵以免(miǎn)產生(shēng)共(gòng)振。

　　5，該(gāi)設(shè)備(bèi)在使用中外殼(ké)要接保(bǎo)護地綫，既(jì)設(shè)備外殼接大地，以保(bǎo)護操作(zuò)人(rén)員和設備(bèi)運(yùn)行的(dí)。

　　6，使(shǐ)用(yòng)完(wán)設(shè)備後(hòu)，要關(guān)掉(diào)係統(tǒng)各部分電(diàn)源(yuán)，不準(zhǔn)帶(dài)電(diàn)插拔電源綫(xiàn)。

　　7，要按(àn)規定(dìng)的(dí)電源(yuán)電(diàn)壓接(jiē)入設備。確(què)保(bǎo)電路(lù)接綫正確。否則(zé)會損壞設備。

　　8，該(gāi)儀器(qì)需安置在室內，實(shí)驗室(shì)應整(zhěng)潔(jié)，幹燥，無腐(fǔ)蝕性(xìng)介質，非相關人員(yuán)不要隨意操作(zuò)。

　　9，不(bù)要(yào)讓設備(bèi)電(diàn)纜碰到尖邊，以(yǐ)免(miǎn)劃(huá)破(pò)電纜(lǎn)絕(jué)緣(yuán)
；不要讓電纜壓在重物之下，以(yǐ)免壓斷電纜引起火災
；不要用電(diàn)纜拉物(wù)體或用(yòng)電纜捆(kǔn)綁(bǎng)物(wù)體(tǐ)，以免拉(lā)斷電(diàn)纜(lǎn)使設(shè)備不(bù)能正常運轉(zhuǎn)。

　　10，不(bù)要讓設備碰到水(shuǐ)濺，腐(fǔ)蝕(shí)性(xìng)氣體(tǐ)，可燃氣體和(hé)可燃物(wù)。如果(guǒ)不避免(miǎn)，可能火災。

　　11，搬(bān)動設(shè)備時，要(yào)切斷(duàn)設備電源，既要把插頭從插座中(zhōng)拔(bá)下(xià)。禁止(zhǐ)搬(bān)動(dòng)設(shè)備(bèi)時放倒設備或傾(qīng)斜45°角以上(shàng)。

　　12，不(bù)要在設備(bèi)運行時(shí)插拔設備的電源插頭。