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從等徑到不等徑:電壓擊穿試驗(yàn)儀電極系統(tǒng)的科學(xué)選型與應(yīng)用

更新時(shí)間:2025-06-22      點(diǎn)擊次數(shù):121
電極系統(tǒng)是電壓擊穿試驗(yàn)儀的核心執(zhí)行部件,其設(shè)計(jì)直接影響電場分布與測試結(jié)果。LDJC 系列提供多種電極配置,適配不同材料與標(biāo)準(zhǔn)要求,科學(xué)選型需從電極類型、尺寸、表面處理等維度綜合考量。


等徑電極的均勻電場應(yīng)用
標(biāo)配的 Φ25mm 等徑電極適用于均勻電場測試,符合 GB/T 1408.1-2016 對電極的要求。在測試 1mm 厚的聚乙烯薄膜時(shí),等徑電極產(chǎn)生的電場均勻度偏差≤3%,測得擊穿場強(qiáng) 52kV/mm,數(shù)據(jù)重復(fù)性誤差≤2%。該電極適用于材料本征擊穿強(qiáng)度的測定,如絕緣薄膜、陶瓷等致密性材料。使用時(shí)需注意電極表面粗糙度,LDJC 的電極經(jīng)鏡面拋光處理(粗糙度≤0.8μm),避免因表面毛刺導(dǎo)致的局部電場畸變。某實(shí)驗(yàn)室因電極長期使用產(chǎn)生劃痕,導(dǎo)致相同試樣的擊穿電壓波動(dòng)達(dá) 5kV,更換新電極后恢復(fù)正常。


不等徑電極的不均勻電場模擬
由 Φ25mm 和 Φ75mm 電極組成的不等徑系統(tǒng),用于模擬實(shí)際絕緣結(jié)構(gòu)中的不均勻電場,如電纜絕緣層與屏蔽層間的電場分布。在測試 3mm 厚的環(huán)氧樹脂板時(shí),不等徑電極測得擊穿電壓 45kV,比等徑電極(60kV)低 25%,這體現(xiàn)了電場不均勻度對擊穿強(qiáng)度的影響。該電極組合適用于高壓電器絕緣結(jié)構(gòu)的耐受性評估,如變壓器套管的絕緣設(shè)計(jì)。使用時(shí)需精確控制電極間距,LDJC 的電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn) 0.01mm 的定位精度,確保測試重復(fù)性。


特殊電極的定制應(yīng)用
針對特殊材料或標(biāo)準(zhǔn),LDJC 支持電極定制。如 ASTM D149 中要求的邊緣圓角 2mm 的電極,或 GB/T 1695-2005 對橡膠測試的平滑電極。某軍工單位定制的針 - 板電極(針尖曲率半徑 0.1mm),用于模擬絕緣子表面的電暈放電,測試結(jié)果為擊穿電壓 18kV,與實(shí)際運(yùn)行故障數(shù)據(jù)吻合。定制電極需提供詳細(xì)圖紙或標(biāo)準(zhǔn)編號(hào),如 IEC 60243-1 對電極的具體要求,確保符合相關(guān)規(guī)范。


電極材料與表面處理
LDJC 電極采用 304 不銹鋼或黃銅材質(zhì),表面經(jīng)電化學(xué)拋光或鍍金處理。不銹鋼電極適用于常規(guī)測試,而鍍金電極可降低接觸電阻,適用于低損耗材料(如電容器紙)的測試。某實(shí)驗(yàn)室對比測試顯示:鍍金電極比不銹鋼電極的接觸電阻降低 80%,在測試 100pF 以下的薄膜電容時(shí),漏電流測量誤差從 5% 降至 1%。電極使用后需用無水乙醇清潔,避免油污或金屬碎屑影響電場分布,長期存放時(shí)應(yīng)涂抹防銹油。


浸油試驗(yàn)的電極配置
為避免空氣擊穿導(dǎo)致的誤判,LDJC 支持浸油試驗(yàn),電極需配合油杯使用。常用硅油(粘度 50cSt)作為介質(zhì),其擊穿電壓≥25kV/mm,不會(huì)先于試樣擊穿。浸油時(shí)電極間距需嚴(yán)格校準(zhǔn),某聚酰亞胺薄膜在空氣中擊穿電壓 28kV,浸油后升至 32kV,這是因?yàn)橛徒橘|(zhì)消除了電極邊緣的空氣電離。


合理選擇電極系統(tǒng),結(jié)合 LDJC 的電極自動(dòng)對中功能(對中精度≤0.05mm),能有效控制電場分布,為絕緣材料的擊穿強(qiáng)度測試提供可靠的物理基礎(chǔ)。


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