影响固体电介质击穿电压的因素

1.电压作用时间

电压作用时间对击穿电压的影响很大。通常，对于多数固体电介质，其击穿电压随电压作用时间的延长而明显地下降，且明显存在临界点。如图1.12所示为常用的电工纸板击穿电压相对于1 min的工频击穿电压的百分比UF/U1 min （ %）与电压作用时间t的关系。

从图中可以看出，在时间很短的冲击电压作用下，击穿电压约为1 min的工频击穿电压（幅值）U1min的300%，且电压作用时间再增加的一段范围内，击穿电压与电压作用时间几乎无关，属于电击穿范围，因为在这段时间内，热与化学的影响都来不及起作用。在此区域，当时间处于微秒级时（与放电时延相近），击穿电压随电压作用时间缩短而升高。随击穿时间的增加，击穿电压显著下降，这只能用发展较慢的热过程来解释，即击穿属于热击穿。如果电压作用时间更长，击穿电压仅为工频1 min的击穿电压的几分之一，这表明，此时由于绝缘老化，绝缘性能降低后纸板发生了电化学击穿。

图1.12　油浸电工纸板的击穿电压与加压时间关系（25℃）

2.电场均匀程度与介质厚度

均匀电场中的击穿场强要高于不均匀电场中的击穿场强。均匀电场中的击穿电压随介质厚度增加近似呈线性关系，而在不均匀电场中的击穿电压不随介质厚度的增加而线性增加。这是因为厚度增加，电场不均匀程度也增加的缘故。还要注意的是：随着介质厚度的增加，散热条件也变差，所以当厚度增加到可能出现热击穿时，采用增加厚度来提高击穿电压的意义不大。

3.电压种类

同一固体电介质、相同电极情况下，直流电压作用下的击穿电压要高于工频交流电压（幅值）下的击穿电压，这是由于在直流电压下介质损耗主要为电导损耗，而在工频交流电压下还包括极化损耗甚至还有游离损耗。另外，因为极化损耗随频率升高而增大，高频交流击穿电压要高于工频交流击穿电压。由于冲击电压作用时间短而使冲击击穿电压更高。

4.电压作用的累积效应

固体电介质在冲击电压作用下，有时虽未形成贯穿的击穿通道，但已在介质中形成局部损伤或局部击穿，在多次冲击电压作用下这种局部损伤或不完全击穿会扩大而导致击穿，所以冲击击穿电压随加压次数增多而下降，这就是击穿电压的累积效应。大部分有机材料都有明显的累积效应。

5.受 潮

固体电介质受潮后击穿电压会迅速下降，其下降程度与材料吸潮性有关。对于不易吸潮的聚乙烯、聚四氟乙烯等中性介质，吸潮后的击穿电压就可大约降低一半，而对于易吸潮的棉纱、纸等纤维材料，吸潮后击穿电压可能仅为干燥时的百分之几甚至更低。所以高压电气设备的绝缘不但在制造时要注意除去水分，而且运行中还要注意防潮，并定期进行受潮情况的检测。