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PVDF 高壓極化裝置極化過程中需考慮的因素

閱讀:1658        發布時間:2022/4/1
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一、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(如幾分鐘到數小時)發生擊穿,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長的時間發生擊穿,大多數定義為化學擊穿。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。

二、溫度  

當環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,此時若發生擊穿就屬于電擊穿,當溫度高于轉折溫度的拐點時,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。不同材料的轉折溫度有所不同,對同一jue緣材料,厚度越大,散熱越困難,轉折溫度也越低。

三、電場均勻程度。

在均勻電場中,在電擊穿的范圍內,因固體的電介質擊穿強度與厚度幾種無關,擊穿電壓與厚度呈線性關系,而在熱擊穿范圍,電介質越厚,平均擊穿場強就越低。在不均勻電場中,電介質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的厚度的增加呈線性的關系。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部往往有氣孔或其它缺陷,導致內部的電場畸變,些處易產生局放放電,降低了絕緣擊穿電壓。

四、材料

當固體電介質承受電壓作用時,介質損耗使電介電發熱、溫度升高;而電介質的電阻具有負溫度系數,所以電流進一步增大,損耗發熱也隨之增加,電介質的熱擊穿是由電介質內部的熱不平衡過程所造成的,如果發熱量大于散熱量,電介質溫度就會不斷上升,形成惡性循環,引起電介質分解、碳化等。從而使電氣強度下降,最終導致擊穿。

五、局部放電

 固體電介質受到電、熱、化學和機械力的長期作用時,其物理和化學會發生不可逆轉 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。由于固體電介質內問不可避免地存在缺陷(如氣隙),當電場強度超過缺陷區內的絕緣材料的擊穿強度時,就會在這些區域發生局部放電。局部放電屬非擊穿,并不立即形成貫穿性的放電通道,但它使電介質的放電處發生化學電離。長期的局部放電使絕緣材料逐步劣化,損傷擴大,最終發展到整個絕緣擊穿。


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