影響固體介質擊穿電壓的因素

如果電壓作用時間很短，固體介質的擊穿往往是電擊穿，擊穿電壓當然也較高。隨著電壓作用時間的增長，擊穿電壓將下降，如果在加電壓后數分鐘到數小時才引起擊穿，則熱擊穿往往起主要作用。不過二者有時很難分清，例如在工頻交流耐壓試驗中的試品被擊穿，常常是申和熱雙重作用的結果。電壓作用時間長達數十小時其至幾年才發生擊穿時，大多屬于電化學擊穿的范疇。

以常用的油浸電工紙板為例，以頻擊穿電壓(峰值)作為基準值，縱坐標以標么值來表示。電擊穿與熱擊穿的分界點時間約在之間，作用時間大于此值后，熱過程和電化學作用使得擊穿電壓明顯下降，不過擊穿電壓與長時間的擊穿電壓相差已不太大，所以通常可將頻試驗電壓作為基礎來估計固體介質在工頻電壓作用下長期工作時的熱擊穿電壓。許多有機絕緣材料的短時間電氣強度很高，但它們耐局部放電的往往很差，以致長時間電氣強度很低，這一點必須予以重視。在那些不可能用油浸等方法來消除局部放電的絕緣結構中(例如旋轉電機)，就必須采用云母等耐局部放電好的無機絕緣材料。油浸電工紙板的擊穿電壓與加電壓時間的關系時電場均勻程度和介質的厚度處于均勻電場中的固體介質，其擊穿電壓往往較高，且隨介質厚度的增加近似地成線性增大若在不均勻電場中，介質厚度增加將使電場不均勻，于是擊穿電壓不再隨厚度的增加而線性上升。當厚度增加使散熱困難到可能引起熱擊穿時，增加厚度的意義就小了。

高壓電器穩定性試驗新技術、新設備應用與操作及檢驗標準實務全書常用的固體介質一般都含有雜質和氣隙，這時即使處于均勻電場中，介質內部的電場分布也是不均勻的，最大電場強度集中在氣隙處，使擊穿電壓下降。如果經過真空干燥、真空浸油或浸漆處理，則擊穿電壓可明顯提高。

頻率在電擊穿域內，如果頻率的變化不造成電場均勻度的改變，則擊穿電壓與頻率幾乎無關。在熱擊穿區域內，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。如厚度為玻璃，在工頻時的擊穿電壓為(有效值)，而在高頻時擊穿電壓僅為(有效值)。這是因為頻率上升使介質損耗上升，導致發熱，促使熱擊穿過程的發展。

溫度固體介質在某個溫度范圍內其擊穿性質屬于電擊穿，這時的擊穿場強很高，且與溫度幾乎無關。超過某個溫度后將發生熱擊穿，溫度越高熱擊穿電壓越低如果其周圍媒質的溫度也高，且散熱條件又差，熱擊穿電壓將低。因此，以固體介質作絕緣材料的電氣設備，如果某處局部溫度過高，在工作電壓下即有熱擊穿的危險。不同的固體介質其耐熱和耐熱等級是不同的，因此它們由電擊穿轉為熱擊穿的臨界溫度一般也是不同的。 

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