电气强度和电压击穿试验仪的原理介绍

电气强度测试（electric strength test）又称耐压测试。简单点说，任何绝缘材料都有一个绝缘强度，不同额定电压的绝缘强度不一样。当超过一定电压等级后，材料的绝缘就会被击穿。电气强度测试就是看在给被测材料加一定的高电压（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。该试验是破坏性试验，一旦击穿，不可修复。

原理

在圆形试片上施加工频电压，逐渐升高电压直至击穿，有两种方法：

方法A：将直接烧成的或加工成的薄圆片试样放在两钢制或铜制球间，在两球上施加电压。

方法B：用一边有半圆球凹坑（压制或加工）的圆片试样（如图1所示），将一钢制或铜制球放入凹坑，另一面放在平板电极上，在两电极间施加电压。

注1：这两种方法的测试结果不一致。方法B测得的结果可能较为分散，这种分散性取决于试样成型的方法。应优选方法A。两种方法的测试结果都与制造方法有关。

注2：击穿电压与材料击穿点的孔隙性有很大关系，影响电性能的孔隙和其他显微结构因素与制造方法有关。

图1 电气强度和耐受电压（试验方法B）试样

试验设备

所用电气测试设备应满足GB/T 1408.1--2016的要求，方法A的常用布置如图2所示，其他设备包括：

a）一台能在120 ℃±5℃保温的烘箱;

b）一个干燥器;

c）符合GB/T 1216—2004的千分尺，方法A用平头测砧，方法B用圆头测砧。

图2 电气强度测定方法A的试样

试样

至少测定10个试样。

方法A：圆片直径80 mm，厚度2.5 mm±0.5 mm，两面平行度±0.05 mm。方法B：圆片尺寸如下表所示，圆片的一面有一半圆球形凹坑（如图1所示），凹坑的表面和相对的平面上应涂导电涂层。

方法B的试样尺寸（参照图1）

测量方法

按下述方法测量试样的厚度：在方法A中用带平头砧的千分尺在尽可能接近预计击穿点处测量试样的厚度，精确到±0.02 mm;在方法B中，用带球头砧的千分尺测量球形凹坑中心处的厚度，精确到±0.02 mm。

试样在120 ℃±5℃的烘箱中保温2 h，并在干燥器中冷却。测量在15℃~35 ℃环境下进行。将试样放在测试装置上，并浸入合适的介电介质中，介质的电阻率应足够大，以使测试能顺利完成。介质的电阻率应在试验报告中标明。

快速升压至预计击穿电压的一半左右，然后以一定的速度升压，以保证试样在从加压开始算起的10 s~20 s内击穿，记录击穿电压。在测完要求的最低试样数量后，如果击穿的平均升压时间在要求的范围内，即使某些试样的击穿时间超出了范围，结果也符合要求。

结果计算

电气强度E由下式计算：

不同厚度试样的k值