影响固体介质击穿的因素及提高其电气强度的措施

影响固体介质击穿的因素及提高其电气强度的措施

(1)电压作用时间：外施电压作用时间对击穿电压的影响很大，以常用的电工纸板(尺寸为mm)为例，如图2-19所示，在图中较宽范围内(B区)击穿电压与电压作用时间无关，只在时间小于微秒级时(A区)，击穿电压才升高。这与气体放电的伏秒特性相似，区域B属电击穿范围，这是因为在时间很短时，热和化学的作用尚不起作用。在C区属热击穿范围，因为在交流电压作用时间较长时的击穿，往往是热的过程起决定性作用，电压作用时间愈长，其击穿值愈低。

(2)温度：如图2-20所示，当温度在t₀值以下时，击穿场强很高，且与温度几乎无关，属电击穿；在t₀值以上时，周围温度越高，散热条件越差，热击穿电压就越低。对不同材料，此转折温度t₀值是不同的、即使同一材料、如材料愈厚，散热困难，t₀值就可能出现在更低温度处。即在较低温度时便出现热击穿。 

(3)电场均匀程度：均匀致密的材料，在均匀电场中，电介质耐压较高，击穿电压与厚度有直线关系；在不均匀电场中，击穿电压大大降低，且随厚度的增加而增加很慢，如图2-21所示，当厚度增 加时，散热困难，可能出现热击穿，故增加厚度的意义不大。常用的固休介质往往很不均匀致密，即使处于均匀出场中，由于气孔或其他缺陷将会使电场畸变，气孔中先行游离，对固体介质是有害的。经干燥、浸渍处理过的绝缘材料，可明显提高其电气强度。

(4)电压种类：在相同情况下，介质在交、直流及冲击下的击穿电压往往不同，其冲击系数(冲击击穿电压与工频击穿电压幅值之比)常大下1，在直流下击穿电压也常比工频时高得多，因为直流下固体介质中损耗小，局部放电弱之故：

所加电压频率高时，局部放电及损耗都大，发热严重，能导致热击穿，或局部放电带来的化学变化，使绝缘损伤、劣化、发生电化学击穿。

(5)累积效应：在不均匀电场中，当外施较高电压时，虽然已发生较强的局部放电，但由于电压作用的时间很短，未形成击穿，而在介质内形成局部损伤，故在下次施加电压时，便会形成击穿，所以，当介质随外加冲击或工频试验电压次数增多时，其击穿电压将会下降。

(6)受潮：介质受潮会使其击穿电压下降，这与介质本身的性能有关。易吸潮的介质，吸潮后击穿电压下降很大，故高压下使用的绝缘在制造中要注意除去水分，并在运行中注意防潮。

(7)机械负荷：固体材料在使用中有时能遇到较大的积械负荷作用，使材料发生裂缝，其击穿电压显著降低。例如，悬式绝缘子工作时受机械和电的作用，故出厂前要经机电负荷联合试验。

此外，有机固体材料在运行中受热、化学的作用，可能变脆，裂开失去弹性，不能再作为绝缘材料使用。