絕緣物體在什么情況下被擊穿 絕緣擊穿可分為哪些類型

在高壓電力系統(tǒng)和電子設(shè)備中，絕緣材料用于隔離帶電部件和接地部件，起到保護(hù)作用。但是，當(dāng)絕緣強(qiáng)度不夠或者工作環(huán)境變化時(shí)，就容易發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象。本文將介紹絕緣擊穿的原理和分類。

1.絕緣擊穿的原理

絕緣物體在所承受電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)會(huì)發(fā)生擊穿現(xiàn)象，導(dǎo)致電流通過(guò)絕緣體。這種擊穿現(xiàn)象不僅會(huì)破壞絕緣性能，還可能引起火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重后果。

絕緣擊穿的發(fā)生與電場(chǎng)強(qiáng)度、時(shí)間、溫度和濕度等因素有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)絕緣材料的耐電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，絕緣材料就會(huì)發(fā)生擊穿。而當(dāng)電壓升高時(shí)，擊穿的電場(chǎng)強(qiáng)度也會(huì)逐漸增加。

此外，在極端工作條件下，如高溫或高濕度環(huán)境下，絕緣材料的耐壓強(qiáng)度也會(huì)降低，從而加劇了絕緣擊穿的可能性。

2.絕緣擊穿的分類

絕緣材料發(fā)生擊穿時(shí)，可以根據(jù)其發(fā)生位置和擊穿形式將絕緣擊穿分為以下幾種類型：

2.1 體穿擊穿

體穿擊穿是指電壓在絕緣物質(zhì)中心產(chǎn)生排列極化或空間電荷積累，導(dǎo)致絕緣體中部發(fā)生穿透的擊穿方式。該種擊穿形式主要出現(xiàn)在油紙絕緣、橡膠絕緣等非導(dǎo)體的介質(zhì)中。

2.2 表面擊穿

表面擊穿是指在絕緣材料表面或其近鄰區(qū)域上，由于電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)大，造成局部放電、電暈放電或爬電現(xiàn)象，最終導(dǎo)致?lián)舸?。該種擊穿形式主要出現(xiàn)在玻璃、氧化鋁陶瓷等高介電常數(shù)的絕緣材料上。

2.3 線穿擊穿

線穿擊穿是指電壓在兩個(gè)電極之間的絕緣材料中引起電場(chǎng)強(qiáng)度集中，形成通徑，導(dǎo)致絕緣體中部出現(xiàn)穿透的擊穿方式。該種擊穿形式主要出現(xiàn)在電纜、繞組等線形結(jié)構(gòu)中。

2.4 熱擊穿

熱擊穿是指在高電力設(shè)備中，當(dāng)電流過(guò)大或者由于其他原因?qū)е戮植繙囟壬撸瑥亩菇^緣材料發(fā)生熱化和炭化，最終導(dǎo)致?lián)舸?。該種擊穿形式主要出現(xiàn)在變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備等高壓設(shè)備中。