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復合絕緣材料的擊穿強度和電阻率介紹

2020-01-02

       復合絕緣材料對于繞組的重要性是不言而喻的,可以說絕緣材料的性能在一定程度上決定了繞組的工作性能和使用壽命。絕緣材料性能的基本要求包括電氣性能、耐熱性能和機械性能。絕緣材料的電學性能包括擊穿強度、絕緣電阻率、介電系數和介電損耗。

復合絕緣材料

       絕緣材料的擊穿強度

       絕緣材料的擊穿分為電擊穿、熱擊穿和放電擊穿。

       ●電擊穿。絕緣體內部的帶電粒子在電場的作用下發生劇烈運動,導致碰撞離解,破壞分子結構,最終發生擊穿,稱為電擊穿。擊穿電壓隨材料厚度線性增加。在均勻電場中,除非脈沖電壓小于10秒,否則擊穿強度一般與電壓作用時間無關。

       ●熱擊穿。這種情況是指在電場的交互作用下,絕緣材料內部產生熱量,如果沒有及時的降溫,材料內部的溫度達到一定值時,就會破壞分子結構。熱擊穿電壓隨著周圍介質溫度的升高而降低,材料厚度增大,散熱條件變差,擊穿強度降低。隨著頻率的增加,介電損耗增大,擊穿強度降低。

       ●放電擊穿。同樣是因為電場的作用,導致絕緣材料中的某些物質因電離而放電。雜質還被電場加熱氣化,產生氣泡,氣泡進一步發展放電,導致整個材料的擊穿,稱為放電擊穿。

       復合絕緣材料的擊穿往往是上述三種形式同時存在,難以分離。用絕緣漆或膠液浸漬絕緣材料可改善電場分布。

       絕緣電阻率

       有一小部分導電電流總會因為電壓的作用而從材料流過。這些電流一部分是從材料內部流過,一部分是從材料表面流過。因此絕緣電阻率可分為體積電阻率和表面電阻率。體電阻率以歐姆·m表示材料的導電特性;表面電阻率表示材料的電導,單位為歐姆。絕緣材料的體積電阻率通常在107~1019姆·m之間,絕緣材料的電阻率一般與以下因素有關。

       ●隨著溫度的升高,電阻率呈指數遞減。

       ●水可以促進極性分子的解離,所以濕度越大其電阻就越小,對多孔材料(如絕緣紙)的作用更加敏感。親水材料,如極性材料,傾向于在表面形成連續的水層,降低表面阻力;非極性材料如陶瓷、聚四氟乙烯等不容易在表面形成連續的水層,所以對表面電阻的影響較小。

       ●復合絕緣材料中的雜質可以產生導電離子,還能促進極性分子的解離,使電阻率迅速下降。

       ●在高電場強度的作用下,離子的遷移力增大,電阻率減小。


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