Услуги лаборатории / Электрические испытания

Электрическая прочность диэлектрика отражает электрическую прочность изоляционных материалов при разных частотах электропитания (от 48 Гц до 62 Гц) либо является мерой сопротивления пробою диэлектрического материала под приложенным напряжением. Приложенное напряжение непосредственно перед пробоем делят на толщину образца, чтобы получить результат в кВ/мм.

Окружающей средой могут быть воздух или масло. Зависимость от толщины может быть существенной, и поэтому все результаты регистрируются при данной толщине образца.

На результаты влияют многие факторы:

  • Толщина, однородность и содержание влаги в испытуемом образце;
  • Размеры и теплопроводность испытательных электродов;
  • Частота и форма кривой прикладываемого напряжения;
  • Температура, давление и влажность окружающей среды;
  • Электрические и тепловые характеристики окружающей среды.

Поверхностное удельное сопротивление IEC 93 (ASTM D257)

Когда изоляционный пластик находится под воздействием напряжения, часть общего тока протекает вдоль поверхности пластика, если имеется другой проводник или провод заземления, подсоединенные к этому изделию. Удельное поверхностное сопротивление является мерой способности сопротивления этому поверхностному току. Оно измеряется как сопротивление, когда между смонтированными на поверхности единичной ширины электродами с единичным расстоянием между ними протекает постоянный ток. Это сопротивление измеряется в Омах, иногда называемых "Омах на квадрат".

Объемное удельное сопротивление IEC 93 (ASTM D257)

При приложении электрического потенциала поперек изолятора, протекание тока будет ограничено свойствами сопротивления материала. Объемное удельное сопротивление представляет собой электрическое сопротивление при приложении электрического напряжения к противоположным граням единичного куба.

Измеряется в Ом*см. На объемное удельное сопротивление оказывают влияние окружающие условия, действующие на материал. Оно изменяется обратно изменению температуры и немного уменьшается во влажной окружающей среде. Материалы с объемным удельным сопротивлением более 108 Ом*см считаются изоляторами. Частичные проводники имеют значения объемного удельного сопротивления от 103 до 108 Ом*см.

Относительная диэлектрическая постоянная IEC 250

Как указано в стандарте IEC 250, "относительная диэлектрическая постоянная изоляционного материала представляет собой отношение емкости конденсатора, в котором пространство между и вокруг электродов заполнено изоляционным материалом, к емкости конденсатора с той же конфигурацией электродов в вакууме". В вариантах применения диэлектриков с переменным током требуемыми характеристиками являются хорошее удельное сопротивление и низкое рассеяние энергии. Рассеяние электроэнергии приводит к неэффективности функционирования электронных компонентов и вызывает повышение температуры пластиковой детали, которая служит диэлектриком. В идеальном диэлектрике, например в вакууме, отсутствуют потери энергии на дипольное перемещение молекул. В сплошных материалах, например в пластиках, дипольное перемещение становится одним из влияющих факторов. Мерой такой неэффективности является относительная диэлектрическая постоянная (ранее называвшаяся диэлектрической константой).

Это безразмерный коэффициент, получаемый делением параллельной емкости системы с пластиковым диэлектрическим элементом на емкость системы с вакуумом в качестве диэлектрика. Чем меньше это число, тем лучше характеристики материала в качестве изолятора.

Коэффициент рассеяния IEC 250

Как указано в стандарте IEC 250, "угол диэлектрических потерь изоляционного материала представляет собой угол, на который разность фаз между приложенным напряжением и полученным током отклоняется от величины Пи/2 радиан, когда диэлектрик конденсатора состоит исключительно из испытуемого диэлектрического материала. Коэффициент рассеивания tg d диэлектрического изоляционного материала является тангенсом угла потерь d".

В идеальном диэлектрике кривые напряжения и тока не совпадают по фазе точно на 90°. Когда диэлектрик становится эффективным менее чем на 100%, волна тока начинает отставать от напряжения прямо пропорционально. Величина волны тока, которая отклоняется от несовпадения на 90° по фазе с напряжением, определяется как "угол потерь диэлектрика". Тангенс этого угла называют "тангенсом потерь" или "коэффициентом рассеяния".

Низкий коэффициент рассеяния является весьма важным для пластиковых изоляторов в высокочастотных вариантах применения, например, в радиолокационном оборудовании и деталях, работающих в условиях воздействия СВЧ: меньшие значения соответствуют более лучшим диэлектрическим материалам. Высокий коэффициент рассеивания имеет важное значение для производительности сварки.

Относительную диэлектрическую постоянную и коэффициент рассеивания измеряют на одном и том же испытательном оборудовании. Полученные результаты испытаний в большой степени зависят от температуры, содержания влаги, частоты и напряжения.

Дугостойкость ASTM D495.

В тех случаях, когда допускают прохождение электрического тока через поверхность изолятора, эта поверхность повреждается через некоторое время и становится проводимой.

Дугостойкость (Arc Resistance) является величиной времени в секундах, требующегося для создания проводимости изоляционной поверхности при высоком напряжении и низкоамперной дуге. В другом варианте дугостойкостью называют время, в течение которого поверхность пластика может сопротивляться образованию непрерывной токопроводящей дорожки под воздействием высокого напряжения с низкоамперной дугой при особых условиях.