影響電阻和介電特性的因素

4.2.1總則

下列參數(shù)可能會對電氣絕緣材料的介電和電阻特性產(chǎn)生影響,任何試驗報告都應列出這些參數(shù),具

體如下:

時間;

一頻率;

溫度;

濕度;

一電場強度;

電壓;

一條件處理;

電極材料。

本部分對這些參數(shù)分別進行具體說明。

4.2.2時間

如3.11所述,極化效應與時間密切相關。對任何一種極化而言,可指定一個松弛時間τ,在該松弛

時間內(nèi)通過時域獲取的測量值(如電阻特性),取決于施加電壓的時間。

GB/T31838.1-2015/IEC62631-1:201

有些材料的松弛時間可能會相當長(至少要幾個月之久)。為得到正確結果,可能有必要花費很長吋間來實施測量。然而出于實踐原因,對電阻特性的測量要在電壓施加1min后進行,這要求能夠接受

這“l(fā)min后測量值”與電氣絕緣材料電阻真實值之間的誤差。

注:電阻特性可能會明顯受到充電電流的影響,并且充電電流的時間取決于電壓源的內(nèi)部電阻。

4.2.3頻率

由于介電常數(shù)與損耗因數(shù)在大頻率范圍以上不能保持恒定,所以有必要在電介質(zhì)材料被應用的頻率下去測量介電常數(shù)與損耗因數(shù)

如圖3所示,在特定頻率下,損耗指數(shù)ε"在松弛轉變中達到了Z大值。在該松弛轉變中,介電常數(shù)

ε,'從較高值ε。(靜態(tài))下降到較低值ε灬(頻率無窮大)。這種現(xiàn)象是由極化對時間依賴所造成的(見3.6),

可用松弛時間τ來描述,見式(13):

然而,由于與極化有關,實際上會出現(xiàn)多于一個的松弛轉變

介質(zhì)損耗因數(shù)tan0也與頻率相關。根據(jù)3.3.4給出的定義,以及隨頻率升高而下降的ε,,相比損耗因數(shù),tan的Z大值通過式(14)轉向更高頻率

注:時間與頻率依賴性是彼此相關的,德拜的理論對此作了描述。他的著作對這些問題提供了更多參考資料。

4.2.4溫度

隨著溫度的升高,介質(zhì)損耗因數(shù)可能會出現(xiàn)一個或多個Z大值(見圖4),這是因為溫度會影響極化

(見3.6)和松弛時間的縮短。由此,介電常數(shù)隨溫度而逐步增大。

另外,在高溫下離子和電子等粒子可以更自由地運動,使電導率升高

同理,絕緣電阻值和表面或體積電阻率也與溫度密切相關。

注1:熱老化效應也會對材料的介質(zhì)損耗因數(shù)和電阻特性產(chǎn)生影響。對電氣絕緣材料和系統(tǒng)的耐熱性評估分別參照IEC60216-1和IEC60505,可能會有助于測量介電和電阻特性。

注2:在升溫情況下,由材料電阻特性產(chǎn)生的傳導電流可能會導致介質(zhì)損耗因數(shù)的明顯增大[見式(7)]

4.2.5濕度

所有介電和電阻特性,如介電常數(shù)、損耗因數(shù)、體積和表面電阻率,都會受濕度影響。因此不論在試驗前后,對試樣的條件處理,如對濕度的控制,都至關重要。

4.2.6電場強度

如果沒有電子發(fā)射或相關效應控制,除界面極化外,所有種類的介電極化效應都和施加電場強度呈近似線性的關系。當界面極化存在時,自由離子的數(shù)量隨電場強度增多,介質(zhì)損耗因數(shù)Z大值和位置發(fā)

生改變。若沒有電離效應,損耗和介電常數(shù)因數(shù)對電場強度的依賴性不大。

4.2.7電壓

當電壓或電場強度升高時,多種非線性現(xiàn)象可能發(fā)生。與時間相關的充電電流也與電壓有關。

4.2.8條件處理

大部分固體絕緣材料的電阻和介電特性都會受到以上列出的參數(shù)影響。因此,有必要按照ISO291和ISO558中所規(guī)定的內(nèi)容,對在試驗前后試樣條件處理程序的種類與持續(xù)時間進行詳細說明。

試驗前和試驗中的shou選條件為:296K士2K的溫度和50%±5%的相對濕度。

表面條件會影響材料性能,清潔試樣表面會影響試驗結果。然而在特定情況下,有必要在條件處理

前對試樣進行清潔。

4.2.9試樣

試樣的形狀和尺寸會影響測量值。試樣的Z佳尺寸應參照GB/T31838的介電特性和電阻特性相

GB/T31838.1-2015/IEC62631-1:201

關部分的試驗過程中所使用的尺寸進行選取。然而,由于形狀和尺寸與絕緣材料的種類及其應用密切

相關,可能會出現(xiàn)形狀應由適當產(chǎn)品標準來決定的情況。

注:在這些標準未出版前,GB/T1409-2006、GB/T1410-2006、GB/T10064-2006、GB/T10581-2006、

IEC60377-1:1973和IEC603772:1977中所引用的尺寸仍然有效。

4.2.10電極材料

電極材料的選擇對獲取可靠的測量結果而言十分重要,將在第5章中詳細說明。

5電極系統(tǒng)

絕緣材料的電極應是一種易于涂覆到試樣表面的材料,能與試樣緊密接觸,不會因電極電阻或試樣

污染而出現(xiàn)不可預見的誤差。電極材料在試驗條件下還應具有抗腐蝕性。

注:對于交流電測量時,一種“非接觸電極”有時會和具有足夠低的表面電導率的試樣一同使用。

為了避免在測量介電和電阻特性時出現(xiàn)嚴重錯誤,應謹慎確定電極的形狀和試樣的厚度。有關適用于特定種類測量電極系統(tǒng)的詳細信息,可參照GB/T31838的有關試驗程序部分的內(nèi)容。

6試驗程序

試驗程序參照GB/T31838的相關部分。

根據(jù)給定的試驗方法,任何可靠的試驗設備或可使用的儀器都可用于測定上述提到的性質(zhì)。不過,

對試驗儀器的精確度應加以規(guī)定,以符合試驗材料的要求。

振動傳感器影響因素有哪些？

影響擊穿電壓的因素：

（1）水分，水分是影響擊穿電壓最靈敏的贓物。因為水是一種極性分子，在電場力作用下，很容易被拉長，并沿著電場方向排列，從而在兩極間形成導電“小橋”，使擊穿電壓劇降。另外，擊穿電壓的大小不僅取決于含水量，還取決于水在油中所處的狀態(tài)，通常乳化水對擊穿電壓影響很大，溶解水次之。

（2）油中含有微量的氣泡，也會使擊穿電壓電壓明顯下降，因為油中存在氣泡，則在較低電壓下氣泡便可游離，并在電場力作用下，在電極間形成導電“小橋”，使油被擊穿，降低了油的擊穿電壓。

（3）溫度對擊穿電壓的影響視油中雜質(zhì)和水分的有無而不同。不含雜質(zhì)，并經(jīng)干燥無水分的油，一般溫度對擊穿電壓影響不大。但當溫度升高到一定溫度時，油分子本身因裂解而產(chǎn)生電離，且隨著溫度的升高，油品的粘度顯著減小，電離產(chǎn)生的電子和離子由于阻力變小而運行速度加快，導致油品被擊穿，擊穿電壓顯著下降。

如果油中含有雜質(zhì)和水分時，則在同一溫度下，其擊穿電壓比無雜質(zhì)。水分的油的擊穿電壓要低，溫度較低時，油中水多呈懸浮狀，其擊穿電壓值較小，隨著溫度的升高，乳狀水逐漸變?yōu)槿芙鉅?，油品的擊穿電壓隨之上升。但如果溫度升高到一定程度，則油中水分發(fā)生蒸發(fā)，在油中造成氣泡的數(shù)目便會增加，而且由于溫度升高，粘度降低，使水分、雜質(zhì)和氣泡在油中形成導電“小橋”，使油的擊穿電壓又很快地下降。尤其是油中雜質(zhì)和水分都存在時，這種導電“小橋”更易形成，擊穿電壓下降更明顯。

（4）當油中既含有游離碳，又含有水分時，油的擊穿電壓隨碳微粒量的增加而下降。

（5）油老化后生成的酸等產(chǎn)物，是使水保持乳化狀態(tài)的不利因素，因而會使油的擊穿電壓下降；而干燥不含水分的油，酸等老化產(chǎn)物對擊穿電壓影響不明顯，但確能使介質(zhì)損耗因數(shù)急劇增加。這時，測定油的擊穿電壓不如測定介質(zhì)損耗因數(shù)更能判斷油的老化程度的原因所在。

差熱分析雖然廣泛應用于熱力學和動力學的研究，由于在文獻上對同一物質(zhì)往往給出不一致的數(shù)據(jù)，使人們對差熱分析的應用有點縮手不前。根據(jù)國際熱分析標準化委員會的意見，認為所發(fā)表數(shù)據(jù)的不一致性大部分是由于實驗條件不相同引起的。因此，在進行熱分析時必須嚴格控制實驗條件和研究實驗條件對所測數(shù)據(jù)的影響，并且在發(fā)表數(shù)據(jù)時應明確測定時所采用的實驗條件。影響差熱曲線的因素比較多，其主要的影響因素大致是下列幾個方面：

①儀器方面的因素：包括加熱爐的形狀和尺寸、坩鍋大小、熱電偶位置等。

②實驗條件：升溫速率、氣氛等。

③試樣的影響：試樣用量、粒度等。

因此，在差熱分析時應全面考慮各方面的影響因素和實驗條件才能獲得好的實驗結果。