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PVDF 高压极化装置极化过程中需考虑的因素

更新时间:2022-04-01      点击次数:1042

一、电压作用时间。

电压作用时间越长,击穿电压越低,若外施电压作用时间很短时(如0.1s),固体电介质被击穿,这个时候时间太短,热、化学等影响还不明显,这种击穿很可能是电击穿。若电压作时间时间较长时(如几分钟到数小时)发生击穿,则热击穿往往起决定性的作用。实际上各种击穿形式之间的界限并不清晰,如在交流1min耐压试验中发生的击穿,则常常是因为电和热的双重作用。若在电压作用时间长达几个小时或长的时间发生击穿,大多数定义为化学击穿。注意:很多材料短时击穿电压很高,但他们耐受局部放电的能力比较差。因此长时间的电气强度很低的。这一点一定要引起重视。

二、温度  

当环境温度低于某个值时,材料的击穿电压很高而且与温度几乎无关,此时若发生击穿就属于电击穿,当温度高于转折温度的拐点时,随着温度越高,聚乙烯的击穿场强迅速下降,这种击穿属于热击穿。不同材料的转折温度有所不同,对同一jue缘材料,厚度越大,散热越困难,转折温度也越低。

三、电场均匀程度。

在均匀电场中,在电击穿的范围内,因固体的电介质击穿强度与厚度几种无关,击穿电压与厚度呈线性关系,而在热击穿范围,电介质越厚,平均击穿场强就越低。在不均匀电场中,电介质的厚度的增加也导致电场不均匀度增加。因为散热条件变差,击穿的电压不再随电介质的厚度的增加呈线性的关系。因此当厚度达到一定的程度后,再增加对提高电击穿的意义不大。工程中常用的固体绝缘材料内部往往有气孔或其它缺陷,导致内部的电场畸变,些处易产生局放放电,降低了绝缘击穿电压。

四、材料

当固体电介质承受电压作用时,介质损耗使电介电发热、温度升高;而电介质的电阻具有负温度系数,所以电流进一步增大,损耗发热也随之增加,电介质的热击穿是由电介质内部的热不平衡过程所造成的,如果发热量大于散热量,电介质温度就会不断上升,形成恶性循环,引起电介质分解、碳化等。从而使电气强度下降,最终导致击穿。

五、局部放电

 固体电介质受到电、热、化学和机械力的长期作用时,其物理和化学会发生不可逆转 的老化,击穿电压逐渐下降,长时间击穿电压常常只有短时击穿电压的几分之一,这种绝缘击穿为电化学击穿。造成电化的击穿的原因主要是局部放电。由于固体电介质内问不可避免地存在缺陷(如气隙),当电场强度超过缺陷区内的绝缘材料的击穿强度时,就会在这些区域发生局部放电。局部放电属非击穿,并不立即形成贯穿性的放电通道,但它使电介质的放电处发生化学电离。长期的局部放电使绝缘材料逐步劣化,损伤扩大,最终发展到整个绝缘击穿。


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