绝缘材料(尤其是高分子材料)的击穿电压试验是评估其电气绝缘性能的关键测试,主要用于确定材料在高压下的介电强度(Dielectric Strength)和耐电压能力。以下是详细的检测方法和要点:
1. 试验标准与规范
国际标准:
IEC 60243-1《固体绝缘材料电气强度试验方法》
ASTM D149《固体电绝缘材料工频击穿电压和介电强度的标准试验方法》
GB/T 1408.1(中国国家标准,等效IEC 60243-1)
行业标准:
UL 746A(高分子材料电气性能评估)
IEC 60664-1(绝缘配合要求)
2. 试验原理
击穿电压(Breakdown Voltage, BDV):在规定的试验条件下,绝缘材料被施加逐渐升高的电压,直至发生击穿(材料失去绝缘能力,电流急剧增大)。
介电强度(Dielectric Strength):击穿电压(kV)除以试样厚度(mm),单位通常为 kV/mm。
3. 试验设备
高压试验机(耐压测试仪):
球形电极(IEC 60243-1推荐)
平板电极(ASTM D149常用)
输出电压范围:0~50 kV(根据材料调整)
升压速率:通常500 V/s(可按标准调整)
电极配置:
环境控制(可选):
恒温恒湿箱(模拟不同温湿度条件)
绝缘油(某些试验需浸油,防止表面闪络)
4. 试样制备
材料类型:薄膜、板材、模塑料等。
尺寸要求:
厚度均匀(通常1~3 mm,需精确测量)
表面清洁(无污染、气泡、划痕)
预处理(必要时):
23±2°C、50±5% RH 环境下调节48小时(IEC 60243-1)
5. 试验方法
(1) 短时升压法(Short-Time Test)
电压从0开始,以恒定速率(如500 V/s)上升,直至击穿。
适用:快速评估材料耐压能力。
(2) 逐级升压法(Step-Up Test)
初始电压为50%预计击穿电压,每级增加10%,保持1 min,直至击穿。
适用:更接近实际工况的评估。
(3) 耐压试验(Withstand Voltage Test)
施加规定电压(如2倍额定电压),保持1 min,观察是否击穿。
适用:产品出厂检验(如电缆、绝缘件)。