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a.通常,絕緣材料用于電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對地絕緣,固體絕緣材料還起機(jī)械支撐作用。一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機(jī)械、化學(xué)和耐熱性能。
b.絕緣材料的電阻率一般都很高,也就是傳導(dǎo)電流很小。如果不注意外界因素的干擾和漏電流的影響,測量結(jié)果就會發(fā)生很大的誤差。同時絕緣材料本身的吸濕性和環(huán)境條件的變化對測量結(jié)果也有很大影響。
c.影響體積電阻率和表面電阻率測試的主要因素是溫度和濕度、電場強度、充電時間及殘余電荷等。體積電阻率可作為選擇絕緣材料的一個參數(shù),電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著變化。體積電阻率的測量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或者用來檢測那些能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測到的導(dǎo)電雜質(zhì)。
d.由于體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測試中去,因此只能近似地測量表面電阻,測得的表面電阻值主要反映被測試樣表面污染的程度。所以,表面電阻率不是表征材料本身特性的參數(shù),而是一個有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù)。當(dāng)表面電阻較高時,它常隨時間以不規(guī)則的方式變化。測量表面電阻通常都規(guī)定1min的電化時間。
(1)溫度和濕度:固體絕緣材料的絕緣電阻率隨溫度和濕度的升高而降低,特別是體積電阻率隨溫度改變而變化非常大。因此,電瓷材料不但要測定常溫下的體積電阻率,而且還要測定高溫下的體積電阻率,以評定其絕緣性能的好壞。由于水的電導(dǎo)大,隨著濕度增大,表面電阻率和有開口孔隙的電瓷材料的體積電阻率急劇下降。因此,測定時應(yīng)嚴(yán)格地按照規(guī)定的試樣處理要求和測試的環(huán)境條件下進(jìn)行。
(2)電場強度:當(dāng)電場強度比較高時,離子的遷移率隨電場強度增高而增大,而且在接近擊穿時還會出現(xiàn)大量的電子遷移,這時體積電阻率大大地降低。因此在測定時,施加的電壓應(yīng)不超過規(guī)定的值。
(3)殘余電荷:試樣在加工和測試等過程中,可能產(chǎn)生靜電,電阻越高越容易產(chǎn)生靜電,影響測量的準(zhǔn)確性。因此,在測量時,試樣要*放電,即可將幾個電極連在一起進(jìn)行短路。
(4)雜散電勢的消除:在絕緣電阻測量電路中,可能存在某些雜散電勢,如熱電勢、電解電勢、接觸電勢等,其中影響大的為電解電勢。用高阻計測量表面潮濕的試樣的體積電阻時,測量極與保護(hù)極間可產(chǎn)生20mv的電勢。試驗前應(yīng)檢查有無雜散電勢。可根據(jù)試樣加壓前后高阻計的二次指示是否相同來判斷有無雜散電勢。如相同,證明無雜散電勢;否則應(yīng)當(dāng)尋找并排除產(chǎn)生雜散電勢的根源,才能進(jìn)行測量。
(5)防止漏電流的影響:對于高電阻材料,只有采取保護(hù)技術(shù)才能去除漏電流對測量的影響。保護(hù)技術(shù)就是在引起測量誤差的漏電路徑上安置保護(hù)導(dǎo)體,截住可能引起測量誤差的雜散電流,使之不流經(jīng)測量回路或儀表。保護(hù)導(dǎo)體連接在一起構(gòu)成保護(hù)端,通常保護(hù)端接地。測量體積電阻時,三電極系統(tǒng)的保護(hù)極就是保護(hù)導(dǎo)體。此時要求保護(hù)電極和測量電極間的試樣表面電阻高于與它并聯(lián)元件的電阻10~100倍。線路接好后,應(yīng)首先檢查是否存在漏電。此時斷開與試樣連接的高壓線,加上電壓。如在測量靈敏度范圍內(nèi),測量儀器指示的電阻值為無限大,則線路無漏電,可進(jìn)行測量。
(6)條件處理和測試條件的規(guī)定:固體絕緣材料的電阻隨溫度、濕度的增加而下降。試樣的預(yù)處理條件取決于被測材料,這些條件在材料規(guī)范中規(guī)定。推薦使用GB10580《固體絕緣材料在試驗前和試驗時采用的標(biāo)準(zhǔn)條件》中規(guī)定的預(yù)處理方法。可使用甘油—水溶液潮濕箱進(jìn)行濕度預(yù)處理。測試條件應(yīng)與預(yù)處理條件盡可能地一致,有些時候(如浸水處理)不能保持預(yù)處理條件和測試條件一致時,則應(yīng)在從預(yù)處理環(huán)境中取出后在盡可能短時間內(nèi)完成測試,一般不超過5分鐘。
(7)電化時間的規(guī)定:當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時,通過試樣的電流會指數(shù)式地衰減到一個穩(wěn)定值。電流隨時間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動離子位移到電極所致。對于體積電阻率小于1010Ω·m的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1分鐘內(nèi)達(dá)到。因此,要經(jīng)過這個電化時間后測定電阻。對于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會持續(xù)幾分鐘、幾小時、幾天,因此需要用較長的電化時間。如果需要的話,可用體積電阻率與時間的關(guān)系來描述材料的特性。當(dāng)表面電阻較高時,它常隨時間以不規(guī)則的方式變化。測量表面電阻通常都規(guī)定1分鐘的電化時間。
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