電壓擊穿試驗(yàn)儀的測(cè)試過(guò)程
一、介質(zhì)在電場(chǎng)中的破壞
1.介質(zhì)的擊穿:當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)某一臨界值時(shí),介質(zhì)由介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱介電強(qiáng)度的破壞,或叫介質(zhì)的擊穿。
2.擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度:介質(zhì)的擊穿時(shí),相應(yīng)的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度稱為介電強(qiáng)度,或稱為擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度。
3.擊穿類型:熱擊穿,電擊穿,局部放電擊穿。
二、固體電介質(zhì)的擊穿
(一) 固體電介質(zhì)的熱擊穿
1.熱擊穿電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下,由于漏導(dǎo)電流、損耗或氣隙局部放電產(chǎn)生熱量 ,逐漸升溫,積熱增多,達(dá)到一定溫度, 即行開(kāi)裂、?;蛉刍瑢?dǎo)致絕緣材料性能破壞的現(xiàn)象。
2.熱擊穿的本質(zhì) 熱擊穿的本質(zhì)是處于電場(chǎng)中的介質(zhì),由于其中的介質(zhì)損耗而受熱,當(dāng)外加電壓足夠高時(shí),可能從散熱與發(fā)熱的 熱平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入不平衡狀態(tài),若發(fā)出的熱量比散去的多, 介質(zhì)溫度將愈來(lái)愈高,直至出現(xiàn)損壞,這就是熱擊穿。
(二) 固體介質(zhì)的電擊穿
1.電擊穿 在電場(chǎng)作用下,電介質(zhì)內(nèi)少量自由電子的動(dòng)能加大,當(dāng)電壓足夠大時(shí),在電子沖擊下激發(fā)出新的自由電子參加運(yùn)動(dòng), 并產(chǎn)生負(fù)離子,介電功能遭受破壞,而被擊穿。這種擊穿發(fā)展速度很快,約在10-8-10-7秒內(nèi)驟然擊穿,似同雪崩。
2.電擊穿的過(guò)程 在強(qiáng)電場(chǎng)下,固體導(dǎo)帶中可能因冷發(fā)射或熱發(fā)射存在一些電子。這些電子一方面在外電場(chǎng)作用下被加速,獲得動(dòng)能;另一方面與晶格振動(dòng)相互作用,把電場(chǎng)能量傳遞給晶格。當(dāng)這兩個(gè)過(guò)程在一定的溫度和場(chǎng)強(qiáng)下平衡時(shí),固體介質(zhì)有穩(wěn)定的電導(dǎo); 當(dāng)電子從電場(chǎng)中得到的能量大于傳遞給晶格振動(dòng)的能量時(shí),電子的動(dòng)能就越來(lái)越大,至電子能量大到一定值時(shí),電子與晶格振動(dòng)的相互作用導(dǎo)致電離產(chǎn)生新電子,使自由電子數(shù)迅速增加, 電導(dǎo)進(jìn)入不穩(wěn)定階段,擊穿發(fā)生。
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