1、测试塑料介电强度 第一组郑天昇刘兆坚陈搌桥刘载明关达泉陈木琼 一 基本概念二 基本原理三 测试设备四 实验方法五 实验结果与报告六 影响因素 一 基本概念 1 击穿电压用连续均匀升压的方式对试样施加电压 使试样发生击穿时的电压值 或已逐渐升压的方法进行试验 试样承受住最高电压 即在该电压水平下 整个时间内试样不发生击穿 2 介电强度在规定的试验条件下 击穿电压与施加电压的两电极之间距离的商 单位是KV mm或者是MV m E V d式中 E 介电强度 KV mmV击穿 击穿电压 KVd 试样厚度 mm 二 基本原理 介电强度测试采用连续升压或逐级升压方式升高电压 记取试样被击穿时电压值 如测试
2、耐电压值 则当升压达到规定电压时停止升压 使电压值恒定在规定值 测试达到规定时间不被击穿的电压值 三 测试设备 1 介电强度测试仪 实验主机控制装置电极及试验测控分析处理测试软件等组成 工作原理请看书194页 其外形为 1 高压变压器次级额定电流不小于0 03 0 1A 保证在介质被击穿瞬间不被烧坏 2 调压变压器本身损耗小 不发生波形畸变 能均匀的调节电压 其容量与试验变压器容量相同 3 保护电路4 电压测量仪器 2 测试电极a 电极要求表面保持光滑 清洁 无伤痕 污垢等 常见的电极有黄铜及不锈钢 退火铝箔弹性金属片导电粉末 b 电极的规格尺寸应与测试试样配对 板状试样电极D 25mmH 2
3、5mmr 3mm管状试样电极L 25mmL 75mm 四 实验方法 1 试样制备与处理a 根据测试产品规格及测试要求 采用模塑成型或机械加工方法制备试样 与电极接触的试样两表面要平行 并且应尽可能平整光滑 试样厚度一般不小于3mm b 对于垂直材料表面的实验 要求试样有足够大的面积以防止试样过程中发生闪络c 试样预处理应遵循测试材料的产品规定进行 2 实验条件1 常态实验环境条件 温度为20 5 相对湿度为65 5 2 热态实验或潮湿环境实验条件由产品标准予以规定 3 实验媒介 介电强度试验应尽量在接近测试材料的实际使用环境的媒质中进行 同时应避免测试中发生闪络 如果要求在高温下进行试验时 可
4、在任何设计合理的烘箱或热的油浴中进行 3 实验步骤 1 根据要求选择试样 对试样进行预处理 2 调节环境的温湿温度并选好试验媒介 3 测量试样厚度 4 试样经测厚和预处理后 再用绸布蘸上对材料无任何作用的溶剂擦净表面 装入仪器内两极之间 保持良好接触 开始实验 5 测试介电强度 五 实验结果与报告 1 击穿的判断在击穿时 回路的电流增加和试样两端电压下降 使断路器跳开或开熔丝烧断 2 介电强度计算3 实验报告包括材料型号 名称和规格 制造厂名称 试样形状 尺寸 数量和处理条件 电极形式和尺寸 实验环境温度及湿度 测试仪器和外施电压 测量数据及计算结果 六 影响因素与讨论 一 试样的厚度a 随试
5、样厚度增加 介电强度减小 在击穿中 既有电击穿 也有热击穿 b 从热击穿理论来讲试样厚度增加 散热条件变坏 促使单位厚度的击穿电压降低 c 从电击穿理论讲当试样较薄时 电子加速时间相应地减小 电子不易从电极上逸出 其介电强度也相应增加 二 升压速度以电击穿为主的试样 升压速度的影响不大以热击穿为主的试样 随升压速度提高而增大 三 电极倒角r电极与试样接触平面边缘形成的半径r的角称为倒角 当电极面积变化不大时 介电强度变化不大 当电极变成半圆球状 r很大 介电强度变化较大 边缘效应 靠边缘处场强非常大的现象 由于边缘效应 电极边缘间的介质容易已被击穿 而边缘处场强的大小与倒角r有关系 一般r小 场强变大 所以 标准方法中规定 2 5mm 电极倒角r的影响 四 试验环境多数材料在低温下 介电强度与温度无关 当温度升高至某个高度 介电强度随着温度升高而下降 湿度增加 介电强度也下降 水分进入试样 电导变大之故 五 试样加工不良的加工方法会在材料中形成缺陷 例如弱的熔接缝 气泡流线和杂质颗粒 都会使介电强度降低30 60 降低程度随缺陷的严重程度而异 谢谢观看
