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日期:2024-05-11瀏覽:470次
高壓極化薄膜裝置極化過程中需考慮的因素
電壓作用時間
電壓作用時間越長,擊穿電壓越低,若外施電壓作用時間很短時(如0.1s),固體電介質(zhì)被擊穿,這個時候時間太短,熱、化學(xué)等影響還不明顯,這種擊穿很可能是電擊穿。若電壓作時間時間較長時(如幾分鐘到數(shù)小時)發(fā)生擊穿,則熱擊穿往往起決定性的作用。實際上各種擊穿形式之間的界限并不清晰,如在交流1min耐壓試驗中發(fā)生的擊穿,則常常是因為電和熱的雙重作用。若在電壓作用時間長達(dá)幾個小時或更長的時間發(fā)生擊穿,大多數(shù)定義為化學(xué)擊穿。注意:很多材料短時擊穿電壓很高,但他們耐受局部放電的能力比較差。因此長時間的電氣強度很低的。這一點一定要引起重視。
溫度
當(dāng)環(huán)境溫度低于某個值時,材料的擊穿電壓很高而且與溫度幾乎無關(guān),此時若發(fā)生擊穿就屬于電擊穿,當(dāng)溫度高于轉(zhuǎn)折溫度的拐點時,隨著溫度越高,聚乙烯的擊穿場強迅速下降,這種擊穿屬于熱擊穿。不同材料的轉(zhuǎn)折溫度有所不同,對同yijuan緣材料,厚度越大,散熱越困難,轉(zhuǎn)折溫度也越低。
電場均勻程度
在均勻電場中,在電擊穿的范圍內(nèi),因固體的電介質(zhì)擊穿強度與厚度無關(guān),擊穿電壓與厚度呈線性關(guān)系,而在熱擊穿范圍,電介質(zhì)越厚,平均擊穿場強就越低。在不均勻電場中,電介質(zhì)的厚度的增加也導(dǎo)致電場不均勻度增加。因為散熱條件變差,擊穿的電壓不再隨電介質(zhì)的厚度的增加呈線性的關(guān)系。因此當(dāng)厚度達(dá)到一定的程度后,再增加對提高電擊穿的意義不大。工程中常用的固體絕緣材料內(nèi)部往往有氣孔或其它缺陷,導(dǎo)致內(nèi)部的電場畸變,此處易產(chǎn)生局部放電,降低了絕緣擊穿電壓。
材料品質(zhì)
當(dāng)固體電介質(zhì)承受電壓作用時,介質(zhì)損耗使電介電發(fā)熱、溫度升高;而電介質(zhì)的電阻具有負(fù)溫度系數(shù),所以電流進(jìn)一步增大,損耗發(fā)熱也隨之增加,電介質(zhì)的熱擊穿是由電介質(zhì)內(nèi)部的熱不平衡過程所造成的,如果發(fā)熱量大于散熱量,電介質(zhì)溫度就會不斷上升,形成惡性循環(huán),引起電介質(zhì)分解、碳化等。從而使電氣強度下降,最終導(dǎo)致?lián)舸?/span>
局部放電
固體電介質(zhì)受到電、熱、化學(xué)和機械力的長期作用時,其物理和化學(xué)性能會發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的老化,擊穿電壓逐漸下降,長時間擊穿電壓常常只有短時擊穿電壓的幾分之一,這種絕緣擊穿為電化學(xué)擊穿。造成電化的擊穿的原因主要是局部放電。由于固體電介質(zhì)內(nèi)問不可避免地存在缺陷(如氣隙),當(dāng)電場強度超過缺陷區(qū)內(nèi)的絕緣材料的擊穿強度時,就會在這些區(qū)域發(fā)生局部放電。局部放電屬非wanquan擊穿,并不立即形成貫穿性的放電通道,但它使電介質(zhì)的放電處發(fā)生化學(xué)電離。長期的局部放電使絕緣材料逐步劣化,損傷擴大,最終發(fā)展到整個絕緣擊穿。