電壓擊穿試驗儀通過模擬電場環境,對絕緣材料施加逐漸升高的電壓直至擊穿,以此測定其介電強度——即材料在不被擊穿的情況下所能承受的最大電場強度(單位:V/mm)。其核心原理與操作流程如下:
一、試驗原理:電場強度與介質擊穿的臨界關系
當電場強度超過絕緣材料的耐壓極,材料會發生擊穿現象,表現為電流突然增大、電壓驟降。試驗儀通過施加高壓(交流或直流),記錄材料擊穿時的臨界電壓值,并結合樣品厚度計算介電強度(公式:介電強度=擊穿電壓/樣品厚度)。例如,一塊1mm厚的塑料樣品在30kV時擊穿,其介電強度即為30kV/mm。
二、試驗流程:從準備到結果的全鏈條控制
樣品準備:
確保樣品厚度均勻,避免電場分布不均導致誤差。
清潔表面油污、灰塵,防止局部電場集中引發提前擊穿。
對易吸水材料(如電纜紙)進行預處理(如干燥、浸漬),消除水分影響。
設備設置:
選擇試驗類型(工頻交流、直流或脈沖擊穿),設定升壓速率(如200V/s-5000V/s)、加壓時間(如1分鐘)及漏電流上限(如3.5mA)。
配置測試電極(如金屬箔、球電極),確保與樣品良好接觸。
試驗執行:
啟動設備,電壓從零開始緩慢上升至設定值,保持規定時間。
實時監測電壓、電流變化,擊穿時自動切斷電源并記錄數據。
三、關鍵影響因素:多維度控制確保結果可靠性
溫度:高溫會加速材料分子運動,降低介電強度。試驗需在標準溫度(如23℃)或模擬環境(如-40℃至300℃)下進行。
濕度:潮濕環境會降低絕緣性能,試驗需在相對濕度50±5%的環境中進行。
樣品厚度:厚度不均勻會導致電場分布不均,需測量多位置厚度取平均值。
電極形狀:不同電極(如等直徑、不等直徑)會影響電場分布,需根據標準選擇。