影響固體介質擊穿的因素及提高其電氣強度的措施:
1)電壓動作時間:外部電壓的作用時間擊穿電壓以常用的電工紙板(尺寸mm)為例,如圖2-19所示,在圖中範圍較廣(b區)擊穿電壓它與電壓動作時間無關,僅當時間小於微秒級(區域 A)時。擊穿電壓只有公升高。 這類似於氣體放電的伏秒特性,區域 B 處於電擊穿範圍內,因為熱量和化學作用不會在很短的時間內起作用。 在C區,屬於熱擊穿範圍,因為交流電壓動作時間較長時的擊穿,往往是熱過程起決定性作用,電壓動作時間越長,擊穿值越低。
2)溫度:如圖2-20所示,當溫度低於t0值時擊穿場強非常高,幾乎與溫度無關,是電氣擊穿; 當高於t0值時,環境溫度越高,散熱條件越差擊穿電壓越低。 對於不同的材料,該轉變溫度的t0值是不同的,即使相同的材料較厚且散熱困難,t0值也可能在較低的溫度下出現。 也就是說,熱擊穿發生在較低的溫度下。
3)電場均勻性:材料均勻緻密,在電場均勻時,介電耐壓較高擊穿電壓與厚度呈線性關係; 在不均勻的電場中,擊穿電壓它大大減少,並且隨著厚度的增加而增加非常緩慢,如圖2-21所示,當厚度增加時,散熱困難,可能會發生熱擊穿,因此增加厚度意義不大。 常用的固體介質往往非常不均勻和緻密,即使在均勻出口時,由於孔隙率或其他缺陷會使電場變形,氣孔會先游離,這對固體介質是有害的。 經過乾燥和浸漬的絕緣材料可以顯著改善它電氣強度
4)電壓型別:在相同情況下,介質處於交流、直流和脈衝狀態擊穿電壓其衝擊係數(衝擊)通常不同擊穿電壓帶工頻擊穿電力壓在直流電下,振幅之比通常大於 1擊穿電壓它也往往比工頻高得多,因為直流下固體介質中的損耗小,區域性放電弱
當施加的電壓頻率高時,區域性放電和損耗大,發熱嚴重,可導致熱擊穿,或區域性放電帶來的化學變化,使絕緣損壞、變質,發生電化學擊穿。
5)累積效應:在不均勻的電場中,當外界電壓較高時,雖然已經發生了強烈的區域性放電,但由於電壓動作時間很短,沒有形成擊穿,並且在介質中形成區域性損傷,所以下次施加電壓時,就會形成擊穿,所以當介質隨著外界衝擊或工頻測試電壓的增加而增加時, 它擊穿電壓會下降。
6)濕氣:介質的濕氣會使它擊穿電壓下降,這與介質本身的效能有關。 易吸濕的介質,吸濕後擊穿電壓落差非常大,因此在高壓下使用的絕緣材料在製造過程中應注意去除水分,並在操作中注意防潮。
7)機械載荷:固體材料在使用中有時會遇到較大的機械載荷,使材料開裂,其擊穿電力壓顯著減少。 例如,懸架絕緣子在工作時會受到機械和電氣作用,因此在出廠前必須經過聯合機電負載測試。
此外,有機固體材料在執行過程中可能會因熱和化學反應而變脆、開裂並失去彈性,不能再用作絕緣材料。