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2020-08-18
抗電強(qiáng)度是絕緣材料的一個(gè)重要性能指標(biāo)，因其數(shù)值受多種因素影響，為便于比較，必須在特定的條件下進(jìn)行。國(guó)標(biāo)GB/T1408.1-1999規(guī)定了固體電工材料工頻擊穿電壓、擊穿場(chǎng)強(qiáng)和耐電壓的實(shí)驗(yàn)方法。對(duì)試樣的尺寸、電極形狀、加壓方式等都作了規(guī)定，其中擊穿電壓采用“連續(xù)均勻升壓法”或“一分鐘逐級(jí)升壓法”進(jìn)行，電壓由低至高，使試樣被擊穿的電壓即為擊穿電壓U穿，擊穿強(qiáng)度量E穿可由式求出。耐電壓為試樣在一定電壓作用下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有發(fā)生擊穿的電壓值和時(shí)間，分別以kV和min為單位。試驗(yàn)電...2020-08-17
材料的抗電強(qiáng)度主要用材料的耐電強(qiáng)度來(lái)表示，其數(shù)值等于相應(yīng)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)E穿。它除取決于材料的組成與結(jié)構(gòu)外，主要受外界環(huán)境對(duì)E穿的影響。首先是溫度的影響，溫度對(duì)電擊穿影響不大，因?yàn)樵陔姄舸┻^(guò)程中，電子的運(yùn)動(dòng)速度、粒子的電離能力等均與溫度無(wú)關(guān)，因此在電擊穿的范圍內(nèi)溫度的變化對(duì)E穿沒(méi)有什么影響。溫度對(duì)熱擊穿影響較大，首先溫度升高使材料的漏導(dǎo)電流增大，這使材料的損耗增大，發(fā)熱量增加，促進(jìn)了熱擊穿的產(chǎn)生。此外，環(huán)境的溫度升高使元器件內(nèi)部的熱量不容易散發(fā)，進(jìn)一步加大了熱擊穿的傾向。溫度升高使...2020-08-14
長(zhǎng)期運(yùn)行在高溫、潮濕、高電壓或腐蝕性氣體環(huán)境下的絕緣材料往往會(huì)發(fā)生化學(xué)擊穿?；瘜W(xué)擊穿和材料內(nèi)部的電解、腐蝕、氧化、還原、氣孔中氣體電離等一系列不可逆變化有很大的關(guān)系，并且需要相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，材料被“老化”，逐漸喪失絕緣性能，后導(dǎo)致被擊穿而破壞?；瘜W(xué)擊穿有兩種主要機(jī)理：一種是在直流和低頻交變電壓下，由于離子式電導(dǎo)引起電解過(guò)程，材料中發(fā)生電還原作用，使材料的電導(dǎo)損耗急劇上升，后由于強(qiáng)烈發(fā)熱成為熱化學(xué)擊穿。這種情況以含堿金屬氧化物的鋁硅酸鹽陶瓷為甚。在較高溫度和高壓直流或低頻電場(chǎng)下運(yùn)行...2020-08-14
絕緣材料在電場(chǎng)下工作時(shí)由于各種形式的損耗，部分電能轉(zhuǎn)變成熱能，使介質(zhì)被加熱。若外加電壓足夠高，將出現(xiàn)器件內(nèi)部產(chǎn)生的熱量大于器件散發(fā)出去的熱量的不平衡狀態(tài)，熱量就在器件內(nèi)部積聚，使器件溫度升高。升溫的結(jié)果又進(jìn)一步增大損耗，使發(fā)熱量進(jìn)一步增多。這樣惡性循環(huán)的結(jié)果使器件溫度不斷上升。當(dāng)溫度超過(guò)一定限度時(shí)介質(zhì)會(huì)出現(xiàn)燒裂、熔融等現(xiàn)象而*喪失絕緣能力，這就是介質(zhì)的熱擊穿。介質(zhì)內(nèi)溫度變化較慢時(shí)的擊穿稱為“穩(wěn)態(tài)熱擊穿”；而介質(zhì)短時(shí)間使用在脈沖電壓下，介質(zhì)內(nèi)熱量來(lái)不及散出時(shí)的擊穿稱為“脈沖熱擊...2020-08-14
固體介質(zhì)的電擊穿理論是在氣體放電的碰撞電離理論基礎(chǔ)上建立的。在20世紀(jì)30年代，希伯爾(Hppel)和弗羅利赫(Frolich)等人，在固體物理學(xué)基礎(chǔ)上用量子力學(xué)為工具，逐步發(fā)展建立了固體介質(zhì)電擊穿的碰撞電離理論，其主要內(nèi)容為：在強(qiáng)電場(chǎng)下固體導(dǎo)帶中可能因冷發(fā)射或熱發(fā)射而存在一些電子，這些電子一面在外電場(chǎng)作用下被加速獲得動(dòng)能，一面與晶格振動(dòng)相互作用而加劇晶格振動(dòng)，把電場(chǎng)的能量傳遞給晶格，當(dāng)這兩方面在一定溫度和場(chǎng)強(qiáng)下平衡時(shí)，固體介質(zhì)有穩(wěn)定的電導(dǎo)，但當(dāng)電子從電場(chǎng)中得到的能量大于損失...2020-08-13
在強(qiáng)電場(chǎng)中工作的絕緣材料，當(dāng)所承受的電壓超過(guò)一臨界值V穿時(shí)便喪失了絕緣性能而擊穿，這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿，V穿稱為擊穿電壓（V）。通常采用相應(yīng)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)來(lái)比較各種材料的耐擊穿能力。材料所能承受的大電場(chǎng)強(qiáng)度稱為材料的抗電強(qiáng)度或介電強(qiáng)度，其數(shù)值等于相應(yīng)的擊場(chǎng)強(qiáng)（V/m）,即式中，d為擊穿處試樣的厚度。固體介質(zhì)的擊穿同時(shí)伴隨著材料的破壞，而氣體及液體介質(zhì)被擊穿后，隨著外電場(chǎng)的撤消仍然能恢復(fù)材料性能。材料的擊穿電壓除與材料本身的性質(zhì)有關(guān)外，還與一系列的外界因素有關(guān)，如試樣和電極的形...2020-08-13
介電性能是介電材料重要的性能，一般指介電常數(shù)ε'和損耗角正切tanδ。對(duì)于不同的材料，在不同的條件下，其測(cè)量方法各不相同。國(guó)標(biāo)GB3389.7-86規(guī)定了壓電陶瓷材料在強(qiáng)交變電場(chǎng)作用下介電性能的測(cè)量方法。標(biāo)準(zhǔn)采用1kHz高壓西林電橋來(lái)測(cè)量，其測(cè)量原理圖如圖4.2-22所示，圖中：U為1kHz高壓信號(hào)源；Cx為被測(cè)試樣；CN為標(biāo)準(zhǔn)電容器；R3，R4為高頻十進(jìn)可變電阻箱；C。為十進(jìn)可變電容箱；G為零值指示器當(dāng)上圖的電橋達(dá)到平衡時(shí)，下式成立式中，Cx為被測(cè)試樣的電容量；CN為標(biāo)準(zhǔn)電...
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