高电压对绝缘电阻的影响与注意事项

绝缘材料在恒定电压的作用下 , 总有一微小的泄漏电流通过 。 泄漏电流的大小与材料的电导率成正比 , 与其绝缘电阻成反比 。 将一块固体绝缘材料两端加上直流电压 , 则流过其内部(而非表面)的电流随时间的变化趋势如下图所示所示 。
高电压对绝缘电阻的影响与注意事项
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固体绝缘材料中的电流i与时间t的关系
在接通电源的瞬间 , 充电电流ic可达到很高值 , 但迅速进入吸收电流阶段 。 ia是由于介质内分子、离子等的极化造成的 , 其大小随时间变化 , 也受电极形状、介质的种类以及温度等的影响 。 吸收电流完全衰减至一恒定电流值ig往往需要数分钟以上的时间 , 有的材料甚至需要几小时至几天的时间 , ig称为泄漏电流 , 它由介质的绝缘电阻所决定 。 ia与ig的比值达数倍至数十倍 。 因此 , 如果在施加电压后马上测电流 , 并依此来计算绝缘电阻 , 则此电阻值显著偏小 。 通常测试绝缘电阻时应以施加电压1分钟或10分钟后的电流来求出 。
泄漏电流对温度的高低也有反映 。 温度越高、泄漏电流越大 , 相应的绝缘电阻也越小 。 固体材料的绝缘电阻随温度的增加而下降 。
绝缘电阻(或介质电导)的数值与电压有关 , 通常在介质接近击穿时 , 有显著的、快速增加的自由电子导电现象 , 这时阻值将剧烈下降 。
如下图所示为固体介质的典型电流一电压特性 。 其中可划分为三个阶段 。 在阶段a:电压与电流的关系服从欧姆定律;在阶段b:电流与电压几乎成指数关系;在阶段c:电流将随电压急剧增加直至击穿 。
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绝缘材料中的电流与外加电压的关系
当固体介质中存在杂质时 , 将使绝缘电阻下降 , 如水分的渗入使介质受潮等 , 引起的绝缘电阻减小 , 绝缘强度降低 。 所以 , 带电作业工具防潮是一个不容忽视的问题 。
高电压对绝缘电阻的影响与注意事项】上面讨论的是固体介质内部的电阻(或电导) 。 实际上固体介质的表面因表面脏污和受潮还存在不小的表面电导 。 表面电导同脏污和受潮的程度成正比 。 所以带电作业工具表面应保持清洁 , 并且注意不能使之受潮 。
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