1、影響絕緣材料擊穿的主要原因
對(duì)于絕緣材料，在不損壞其絕緣性能的情況下施加高電壓的過程稱為耐壓(抗電)試驗(yàn)；在破壞其絕緣時(shí)施加高電壓的過程稱為擊穿試驗(yàn)，擊穿時(shí)的電壓值稱為擊穿電壓。電氣設(shè)備的質(zhì)量檢查是靠耐壓試驗(yàn)完成的。若用連續(xù)均勻升壓或逐級(jí)升壓方法對(duì)厚度為d(mm)的絕緣材料試件施加高電壓，當(dāng)試件擊穿時(shí)的電壓值V(kV)就是擊穿電壓。試件在擊穿時(shí)每單位厚度上所承受的電壓值，或試件的擊穿電壓值與兩個(gè)電極間試件的平均厚度之比稱為擊穿強(qiáng)度：Eb=Vb/d(kV/mm),有的也稱為絕緣強(qiáng)度或介質(zhì)強(qiáng)度。影響介質(zhì)擊穿的主要客觀因素有[1][2]:
1.1 施加電壓的時(shí)間
多數(shù)絕緣材料的擊穿電壓與加電壓的時(shí)間有關(guān)系，擊穿電壓隨加電壓的時(shí)間加長(zhǎng)而明顯下降,基本遵循下述經(jīng)驗(yàn)公式：
式中，Vt——加電壓時(shí)間視為無窮長(zhǎng)時(shí)的小擊穿電壓；
Vi——加電壓后t時(shí)刻的擊穿電壓；
a——與材料和試驗(yàn)條件有關(guān)的常數(shù)；
t——加電壓的時(shí)間。
1.2 溫度和濕度
在低溫范圍，擊穿電壓隨溫度的升降變化不大；在較高的溫度范圍，不管是絕緣材料本身還是周圍環(huán)境溫度升高和濕度增加，擊穿電壓都下降。對(duì)厚材料更為顯著，見圖2和圖3。
1.3 電壓頻率
交流電壓對(duì)絕緣材料的考驗(yàn)嚴(yán)格。隨著交頻率的增加，擊穿電壓值下降見圖4，這是因?yàn)轭l率增加時(shí)介質(zhì)的熱效應(yīng)也增加，而且加速了局部放電的流破壞過程。
在直流電壓作用下，試件內(nèi)部的局部放電過程容易自行衰減，而且介質(zhì)損耗一般要比在交流電場(chǎng)中小，所以直流擊穿電壓要比交流擊穿電壓高。
在脈沖電壓作用下，由于電壓有效作用時(shí)間很短，熱的積累效應(yīng)和局部放電造成的破壞來不及形成，因而其擊穿電壓要比直流擊穿電壓高
1.4 施加電壓的速度及其他因素
升壓的速度越快，擊穿電壓值越低。
在高空條件下(相當(dāng)抽氣時(shí)的“真空”狀態(tài))，空氣密度減小，單位容積的熱容量減小，冷卻條件惡化。根據(jù)巴中定律可知空氣擊穿電壓減小了，因而介質(zhì)擊穿電壓明顯降低。被試樣件的擊穿電壓值可按下式校正： V0=Vn/A
式中：V0——標(biāo)準(zhǔn)氣壓下的試驗(yàn)電壓：
Vn——在空中某高度(或抽氣狀態(tài))的試驗(yàn)電壓：
A——隨高度改變的絕緣強(qiáng)度系數(shù)，A≤1
此外，擊穿電壓還受空氣間隙、試件本身厚度、放射線的照射、機(jī)械外力的作用、電極材料及其極性等原因的影響。
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