塊體極化裝置極化過(guò)程需要考慮的因素

塊體極化裝置極化過(guò)程需要考慮的因素

塊體極化裝置的極化過(guò)程涉及多個(gè)關(guān)鍵因素，這些因素直接影響極化的效果和質(zhì)量。以下是一些需考慮的因素：

1、電壓時(shí)間

電壓作用時(shí)間越長(zhǎng)，擊穿電壓越低，若外施電壓作用時(shí)間很短時(shí)（如0.1s），固體電介質(zhì)被擊穿，這個(gè)時(shí)候時(shí)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(shí)間時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)（如幾分鐘到數(shù)小時(shí)）發(fā)生擊穿， 則熱擊穿往往起決定性的作用。實(shí)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(yàn)中發(fā)生的擊穿， 則常常是因?yàn)殡姾蜔岬碾p重作用。若在電壓作用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)的時(shí)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(shí)擊穿電壓很高，但他們耐受局部放電的能力比較差。因此長(zhǎng)時(shí)間的電氣強(qiáng)度很低的。這一點(diǎn)一定要引起重視。

2、溫度

當(dāng)環(huán)境溫度低于某個(gè)值時(shí)，材料的擊穿電壓很高而且與溫度幾乎無(wú)關(guān)，此時(shí)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(diǎn)時(shí)，隨著溫度越高，聚乙烯的擊穿場(chǎng)強(qiáng)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(duì)同一個(gè)絕緣材料，厚度越大，散熱越困難，轉(zhuǎn)折溫度也越低。

3、電場(chǎng)均勻程度

在均勻電場(chǎng)中，在電擊穿的范圍內(nèi)，因固體的電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度與厚度無(wú)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(chǎng)強(qiáng)就越低。在不均勻電場(chǎng)中，電介質(zhì)的厚度的增加也導(dǎo)致電場(chǎng)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(duì) 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(chǎng)畸變，此處易產(chǎn) 生局部放電，降低了絕緣擊穿電壓。

4、材料品質(zhì)

當(dāng)固體電介質(zhì)承受電壓作用時(shí)，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(guò)程所造成的，如果發(fā)熱量大于散熱量，電介質(zhì)溫度就會(huì)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(qiáng)度下降，最終導(dǎo)致?lián)舸?/span>

5、局部放電

固體電介質(zhì)受到電、熱、化學(xué)和機(jī)械力的長(zhǎng)期作用時(shí)，其物理和化學(xué)性能會(huì)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的老化，擊穿電壓逐漸 下降，長(zhǎng)時(shí)間擊穿電壓常常只有短時(shí)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(wèn)不可避免地存在缺陷（如氣隙），當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)缺陷區(qū)內(nèi)的絕緣材料的擊穿強(qiáng) 度時(shí)，就會(huì)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(zhǎng)期的局部放電使絕緣材料逐步劣化，損傷擴(kuò)大，最終發(fā)展到整個(gè)絕緣擊穿。