更新时间:2022-08-25 15:05
在物理学中,术语电气强度具有以下含义:
绝缘材料中,纯材料在理想条件下可以承受的最大电场而不会损坏(即不会经历其绝缘性能的失效)。
对于电介质材料和电极的具体配置,导致击穿的最小施加电场(即,所施加的电压除以电极分离距离)。
材料的理论电气强度是大块材料的固有属性,并且与施加电场的材料或电极的构造无关。这种“固有介电强度”对应于在理想实验室条件下使用纯物质测量的值。在击穿时,电场释放束缚的电子。如果施加的电场足够高,来自背景辐射的自由电子可能会加速到在被称为雪崩击穿的过程中与中性原子或分子碰撞期间释放额外电子的速度。击穿发生得相当突然(通常在几纳秒),导致通过材料形成导电路径和破坏性放电。对于固体材料,击穿事件严重降低,甚至破坏其绝缘能力。
影响表观电气强度的因素:
在发生击穿时的电场强度依赖于电介质(绝缘体)的各自的几何形状和与该电场被施加在电极上,以及在其中所述增加速率电场被施加。由于电介质材料通常含有微小的缺陷,实际的电介质强度将是理想的无缺陷材料的固有电介质强度的一部分。与相同材料的较厚的样品相比,介电膜倾向于表现出更高的介电强度。例如,几百纳米至几微米厚的二氧化硅膜的介电强度大约为0.5GV / m。然而非常薄的层(下面,比方说,100纳米)成为由于部分导电电子隧穿。在需要最大的实际介电强度的地方,例如高压电容器和脉冲变压器,使用多层薄介电膜。由于气体的绝缘强度取决于电极的形状和结构而变化,通常以氮气的介电强度的一部分来测量。
各种常用材料的电气强度(MV / m,或10伏/米):
在SI中,介电强度单位是伏特每米(V / m)。相关的单位也是常见的,例如每厘米伏特(V / cm),每米兆伏特(MV / m)等等。
在美国的惯用单位中,绝缘强度通常以伏特/密耳(一密耳为1/1000英寸)来规定。转换是:
电气强度测试(electric strength test)又称耐压测试。简单点说,任何电气设备都有一个绝缘强度,不同额定电压的绝缘强度不一样。当超过一定电压等级后,设备的绝缘就会被击穿。电气强度测试就是看在给被测设备加一定的高电压(可以参考IEC标准或者国标),看是否会导致击穿。如果不击穿,则通过,击穿则说明不合格。
一般在设备出厂前做这个试验,在现场可能仅仅是摇绝缘就可以了。另外,该试验是破坏性试验,一旦击穿,不可修复。
电气强度测试(electric strength test)又称耐压测试,是围绕绝缘材料被击穿后呈现出导体特性的特点,考察相关电参数的变化特征,以此判定绝缘材料是否被击穿。