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影(yǐng)響(xiǎng)固(gù)體介(jiè)質擊穿(chuān)電壓的因素

更(gēng)新時(shí)間:2021-12-02      點擊(jī)次(cì)數(shù):4090

 

如(rú)果(guǒ)電(diàn)壓作用時間(jiān)很短,固體(tǐ)介(jiè)質(zhì)的(dí)擊(jī)穿往往是電(diàn)擊穿,擊穿電壓(yā)當然也較高。隨(suí)著(zhuó)電壓(yā)作用時間(jiān)的增長,擊穿電(diàn)壓將(jiāng)下降,如(rú)果在加(jiā)電(diàn)壓後(hòu)數分鐘(zhōng)到數(shù)小(xiǎo)時才引起擊穿,則熱(rè)擊穿(chuān)往(wǎng)往(wǎng)起主(zhǔ)要作(zuò)用(yòng)。不(bù)過(guò)二者有(yǒu)時很(hěn)難分清(qīng),例如在工頻(pín)交(jiāo)流耐壓試驗(yàn)中的(dí)試品被擊穿(chuān),常常是申和(hé)熱雙(shuāng)重作用的(dí)結(jié)果。電(diàn)壓作(zuò)用(yòng)時(shí)間長達數(shù)十小(xiǎo)時(shí)其至(zhì)幾(jī)年(nián)才(cái)發生擊穿時,大多屬於(yú)電化學擊穿的範(fàn)疇(chóu)。

 

以(yǐ)常(cháng)用的油浸(jìn)電(diàn)工(gōng)紙(zhǐ)板為例,以(yǐ)頻擊穿電壓(yā)(峰值)作(zuò)為(wéi)基準(zhǔn)值,縱坐標(biāo)以標麼(mó)值(zhí)來表示(shì)。電(diàn)擊穿與(yǔ)熱擊穿(chuān)的(dí)分界點時間(jiān)約(yuē)在(zài)之間(jiān),作用時(shí)間(jiān)大於(yú)此(cǐ)值後(hòu),熱(rè)過程和電化學作用(yòng)使(shǐ)得擊(jī)穿電(diàn)壓明(míng)顯下降,不過(guò)擊穿電壓(yā)與長時間(jiān)的擊穿電壓相差已(yǐ)不(bù)太大(dà),所(suǒ)以通(tōng)常可將頻試驗電壓(yā)作為基礎來估(gū)計固(gù)體(tǐ)介質(zhì)在(zài)工(gōng)頻電壓(yā)作(zuò)用(yòng)下長(cháng)期工作時的熱擊穿電(diàn)壓(yā)。許(xǔ)多有機絕緣(yuán)材料的(dí)短時(shí)間(jiān)電氣(qì)強度(dù)很高,但它們(mén)耐(nài)局(jú)部(bù)放電(diàn)的往往很差(chà),以致(zhì)長時間電(diàn)氣(qì)強(qiáng)度(dù)很(hěn)低,這一(yī)點(diǎn)必(bì)須予以(yǐ)重視。在(zài)那(nà)些(xiē)不可(kě)能(néng)用油浸(jìn)等(děng)方法(fǎ)來(lái)消除局部(bù)放電的(dí)絕(jué)緣(yuán)結(jié)構中(例(lì)如旋(xuán)轉(zhuǎn)電機(jī)),就必(bì)須(xū)采(cǎi)用雲母(mǔ)等(děng)耐(nài)局部放電(diàn)好(hǎo)的無(wú)機絕緣(yuán)材(cái)料(liào)。油(yóu)電工紙(zhǐ)板的(dí)擊穿電與加電壓時(shí)間(jiān)的關係時電場(cháng)均(jūn)匀(yún)程(chéng)度和介(jiè)質的(dí)厚(hòu)度處於(yú)均(jūn)匀(yún)電(diàn)場(cháng)中的固體(tǐ)介質,其擊穿電(diàn)壓往往(wǎng)較高,且(qiě)隨介質厚(hòu)度的(dí)增(zēng)加(jiā)近(jìn)似地(dì)成綫(xiàn)性(xìng)增大若(ruò)在不均匀電場中,介(jiè)質(zhì)厚(hòu)度增(zēng)加將使電場(cháng)不均(jūn)匀,於是擊穿電壓不再隨厚(hòu)度(dù)的(dí)增加(jiā)而(ér)綫(xiàn)性(xìng)上升(shēng)。當厚度(dù)增(zēng)加(jiā)使散熱(rè)困(kùn)難(nán)到可能引(yǐn)起(qǐ)熱擊穿(chuān)時,增加(jiā)厚度的意義就小了。

 

高(gāo)壓電(diàn)器(qì)穩定(dìng)性試驗新技術(shù),新(xīn)設(shè)備應用與操作(zuò)及檢驗標(biāo)準實務(wù)全(quán)書常(cháng)用的(dí)固(gù)體介質一(yī)般都(dū)含有雜質(zhì)和氣隙,這(zhè)時(shí)即使(shǐ)處於均匀(yún)場(cháng)中,介質內部的(dí)電場分布也是(shì)不均(jūn)匀(yún)的(dí),最大場強度集中在(zài)氣(qì)隙處,使擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)下(xià)降。如(rú)果經過(guò)真空幹燥,真空浸油或浸(jìn)漆處理,則擊穿(chuān)電壓(yā)可明顯(xiǎn)提(tí)高(gāo)。

頻率(shuài)在(zài)電擊(jī)穿(chuān)域內,如(rú)果頻(pín)率的變化(huà)不(bù)造(zào)成電(diàn)場均(jūn)匀(yún)度(dù)的改(gǎi)變,則(zé)擊穿電(diàn)壓(yā)與頻率幾乎(hū)無關。在(zài)熱(rè)擊穿區域內,如果頻率使(shǐ)和變(biàn)化不(bù)大(dà),則擊穿電壓(yā)將與(yǔ)頻率的平(píng)方根成反比(bǐ)。如(rú)厚(hòu)度為(wéi)玻璃(lí),在工頻(pín)時的(dí)擊穿電壓為(有效值(zhí)),而在高頻(pín)時(shí)擊穿電(diàn)壓僅為(wéi)(有(yǒu)效(xiào)值(zhí))。這是(shì)因(yīn)為頻率上(shàng)升使(shǐ)介(jiè)質(zhì)損(sǔn)耗上(shàng)升,導致(zhì)發(fā)熱(rè),促使熱(rè)擊穿過程的(dí)發(fā)展(zhǎn)。

 

溫度固體介(jiè)質(zhì)在(zài)某個溫度(dù)範(fàn)圍(wéi)內其(qí)擊穿(chuān)性質(zhì)屬(shǔ)於(yú)電擊(jī)穿,這時的擊(jī)穿(chuān)場強(qiáng)很(hěn)高(gāo),且與溫(wēn)度幾(jī)乎(hū)無(wú)關(guān)。超過某(mǒu)個溫(wēn)度後(hòu)將(jiāng)發(fā)生熱擊穿,溫度越(yuè)高(gāo)熱擊穿(chuān)電(diàn)壓越低如(rú)果其周圍(wéi)媒質(zhì)的溫度也(yě)高,且(qiě)散(sàn)熱條件(jiàn)又(yòu)差(chà),熱擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)將低(dī)。因(yīn)此(cǐ),以固體(tǐ)介(jiè)質(zhì)作(zuò)絕緣(yuán)材料(liào)的電(diàn)氣設備(bèi),如果(guǒ)某處局部(bù)溫度過高,在(zài)工(gōng)作(zuò)電壓(yā)下(xià)即(jí)有熱(rè)擊穿(chuān)的(dí)危險。不(bù)同的(dí)固(gù)體介(jiè)質其耐(nài)熱和耐(nài)熱等(děng)級是不同的(dí),因(yīn)此它們(mén)由電擊(jī)穿轉為熱(rè)擊穿(chuān)的臨(lín)界溫度(dù)一(yī)般(bān)也是不(bù)同的。 

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