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复合绝缘材料的击穿强度和电阻率介绍

2020-01-02

       复合绝缘材料对于绕组的重要性是不言而喻的,可以说绝缘材料的性能在一定程度上决定了绕组的工作性能和使用寿命。绝缘材料性能的基本要求包括电气性能、耐热性能和机械性能。绝缘材料的电学性能包括击穿强度、绝缘电阻率、介电系数和介电损耗。

复合绝缘材料

       绝缘材料的击穿强度

       绝缘材料的击穿分为电击穿、热击穿和放电击穿。

       ●电击穿。绝缘体内部的带电粒子在电场的作用下发生剧烈运动,导致碰撞离解,破坏分子结构,最终发生击穿,称为电击穿。击穿电压随材料厚度线性增加。在均匀电场中,除非脉冲电压小于10秒,否则击穿强度一般与电压作用时间无关。

       ●热击穿。这种情况是指在电场的交互作用下,绝缘材料内部产生热量,如果没有及时的降温,材料内部的温度达到一定值时,就会破坏分子结构。热击穿电压随着周围介质温度的升高而降低,材料厚度增大,散热条件变差,击穿强度降低。随着频率的增加,介电损耗增大,击穿强度降低。

       ●放电击穿。同样是因为电场的作用,导致绝缘材料中的某些物质因电离而放电。杂质还被电场加热气化,产生气泡,气泡进一步发展放电,导致整个材料的击穿,称为放电击穿。

       复合绝缘材料的击穿往往是上述三种形式同时存在,难以分离。用绝缘漆或胶液浸渍绝缘材料可改善电场分布。

       绝缘电阻率

       有一小部分导电电流总会因为电压的作用而从材料流过。这些电流一部分是从材料内部流过,一部分是从材料表面流过。因此绝缘电阻率可分为体积电阻率和表面电阻率。体电阻率以欧姆·m表示材料的导电特性;表面电阻率表示材料的电导,单位为欧姆。绝缘材料的体积电阻率通常在107~1019姆·m之间,绝缘材料的电阻率一般与以下因素有关。

       ●随着温度的升高,电阻率呈指数递减。

       ●水可以促进极性分子的解离,所以湿度越大其电阻就越小,对多孔材料(如绝缘纸)的作用更加敏感。亲水材料,如极性材料,倾向于在表面形成连续的水层,降低表面阻力;非极性材料如陶瓷、聚四氟乙烯等不容易在表面形成连续的水层,所以对表面电阻的影响较小。

       ●复合绝缘材料中的杂质可以产生导电离子,还能促进极性分子的解离,使电阻率迅速下降。

       ●在高电场强度的作用下,离子的迁移力增大,电阻率减小。


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