高壓極化薄膜裝置極化過程中需考慮的因素

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幾個小時或更長的時間發(fā)生擊穿，大多數(shù)定義為化學擊穿。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。因此當厚度達到一定的程度后，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)的電阻具有負溫度系數(shù)，所以電流進一步增大，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，最終導致?lián)舸?/span>

局部放電

固體電介質(zhì)受到電、熱、化學和機械力的長期作用時，其物理和化學性能會發(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。