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擊穿電壓是什么
擊穿電壓是使電介質(zhì)擊穿的電壓。電介質(zhì)在足夠強(qiáng)的電場(chǎng)作用下將失去其介電性能成為導(dǎo)體,稱為電介質(zhì)擊穿,所對(duì)應(yīng)的電壓稱為擊穿電壓。電介質(zhì)擊穿時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度叫擊穿場(chǎng)強(qiáng)。不同電介質(zhì)在相同溫度下,其擊穿場(chǎng)強(qiáng)不同。當(dāng)電容器介質(zhì)和兩極板的距離d一定后,由U1-U2=Ed知,擊穿場(chǎng)強(qiáng)決定了擊穿電壓。擊穿場(chǎng)強(qiáng)通常又稱為電介質(zhì)的介電強(qiáng)度。提高電容器的耐壓能力起關(guān)鍵作用的是電介質(zhì)的介電強(qiáng)度。
2、電場(chǎng)均勻程度和介質(zhì)的厚度
常用的固體介質(zhì)一般都含有雜質(zhì)和氣隙,這時(shí)即使處于均勻電場(chǎng)中,介質(zhì)內(nèi)部的電場(chǎng)分布也是不均勻的,zui大電場(chǎng)強(qiáng)度集中在氣隙處,使擊穿電壓下降。如果經(jīng)過(guò)真空干燥、真空浸油或浸漆處理,則擊穿電壓可明顯提高。
在電擊穿區(qū)域內(nèi),如果頻率的變化不造成電場(chǎng)均勻度的改變,則擊穿電壓與頻率幾乎無(wú)關(guān)。在熱擊穿區(qū)域內(nèi),如果頻率使和變化不大,則擊穿電壓將與頻率的平方根成反比。如厚度為的玻璃,在工頻時(shí)的擊穿電壓為(有效值),而在高頻時(shí)擊穿電壓僅為(有效值)。這事因?yàn)轭l率上升介質(zhì)損耗上升,導(dǎo)致發(fā)熱,促使熱擊穿過(guò)程的發(fā)展。
固體介質(zhì)在某個(gè)溫度范圍內(nèi)其擊穿性質(zhì)屬于電擊穿,這時(shí)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)很高,且與溫度幾乎無(wú)關(guān)。超過(guò)某個(gè)溫度后將發(fā)生熱擊穿,溫度越高熱擊穿電壓越低如果其周圍媒質(zhì)的溫度也高,在工作電壓下即有熱擊穿的危險(xiǎn)。不同的固體介質(zhì)其耐熱性和耐熱等級(jí)是不同的,因此它們由電擊穿轉(zhuǎn)為熱擊穿的臨界溫度一般也是不同的。
受潮對(duì)固體介質(zhì)擊穿電壓的影響與材料的性質(zhì)有關(guān)。對(duì)不易吸潮的材料,如聚乙烯聚四氟乙烯等中性介質(zhì),受潮后擊穿電壓僅下降一半左右容易吸潮的極性介質(zhì),如棉紗、紙等纖維材料,吸潮后的擊穿電壓可能僅為干燥時(shí)的百分之幾或更低,這是因?yàn)殡妼?dǎo)率和介質(zhì)損耗大大增加的緣故。所以高壓絕緣結(jié)構(gòu)在制造時(shí)要注意除去水分,在運(yùn)行中要注意防潮,并定期檢查受潮情況。
固體介質(zhì)在不均勻電場(chǎng)中以及在幅值不很高的過(guò)電壓,投標(biāo)是雷電沖擊電壓下,介質(zhì)內(nèi)部可能出現(xiàn)局部損傷,并留下局部碳化、燒焦或裂縫等痕跡。多次加壓時(shí),局部損失會(huì)逐步發(fā)展,這稱為累積效應(yīng)。顯然,它會(huì)導(dǎo)致固體介質(zhì)擊穿電壓的下降。
主要以固體介質(zhì)作絕緣材料的電氣設(shè)備,隨著施加沖擊或工頻試驗(yàn)電壓次數(shù)的增多,可能因累積效應(yīng)而使其擊穿電壓下降。因此,在確定這類電氣設(shè)備耐壓試驗(yàn)加電壓次數(shù)和試驗(yàn)電壓值時(shí),應(yīng)考慮這種累積效應(yīng),而在設(shè)計(jì)固體絕緣結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)保證一定的絕緣裕度。
電氣設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行中,其介質(zhì)不可避免的要承受熱的、電的、化學(xué)的和機(jī)械力的作用。在這些因素的作用下,介質(zhì)的物理性能逐漸劣化,如變脆、變粘、起層等,電氣性能逐漸降低,如電導(dǎo)變大、變大和絕緣強(qiáng)度下降等,這種在性能方面出的不可逆的劣化現(xiàn)象稱為介質(zhì)的老化。
擊穿電壓的工作原理是什么
閃絡(luò)-指高壓電器(如高壓絕緣子)在絕緣表面發(fā)生的放電現(xiàn)象,成為表面閃絡(luò),簡(jiǎn)稱閃絡(luò)。
1.電壓波形直流、工頻正弦及沖擊電壓下,擊穿機(jī)理不同,所測(cè)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)也不同,工頻交流電壓下的擊穿場(chǎng)強(qiáng)比直流和沖擊電壓下的低得多
3、電場(chǎng)的均勻性及電壓的極性,電場(chǎng)不均勻往往測(cè)得的電壓比本征擊穿值低。
5.環(huán)境條件試樣周圍的環(huán)境條件,如溫度、濕度以及壓力等都會(huì)影響試樣的擊穿場(chǎng)強(qiáng);溫度升高,通常會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降;濕度增大,會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降;氣壓對(duì)擊穿場(chǎng)強(qiáng)的影響,主要是對(duì)氣體而言。氣壓高,擊穿場(chǎng)強(qiáng)升高:但接近真空時(shí),也會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)升高。另外還有:時(shí)間、輻射、機(jī)械力、電極材料及極性效應(yīng)。
電壓擊穿試驗(yàn)儀使用時(shí)的注意事項(xiàng)
2、長(zhǎng)時(shí)間不使用設(shè)備,在再使用時(shí),先讓儀器空載加壓一次,即把高壓電極的接線從均壓球上取下。查看計(jì)算機(jī)試驗(yàn)界面,看看高壓電壓是否正常。
4、設(shè)備安放要平穩(wěn),安放的地面要堅(jiān)固。標(biāo)準(zhǔn)是水泥地面以免產(chǎn)生共振。
6、使用完設(shè)備后,要關(guān)掉系統(tǒng)各部分電源,不準(zhǔn)帶電插拔電源線。
8、該儀器需安置在室內(nèi),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)整潔、干燥、無(wú)腐蝕性介質(zhì),非相關(guān)人員不要隨意操作。
10、不要讓設(shè)備碰到水濺,腐蝕性氣體,可燃?xì)怏w和可燃物。如果不避免,可能火災(zāi)。
12、不要在設(shè)備運(yùn)行時(shí)插拔設(shè)備的電源插頭。
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