一、試驗解決方案概述

1. 試驗目的

掌握高分子材料擊穿強度（介電強度）的測定原理與方法。

理解材料在強電場下的擊穿機制及其影響因素。

2. 試驗原理

通過對試樣施加連續或逐級升壓的工頻交流電壓，直至試樣擊穿，記錄擊穿電壓  Ub（kV）。

擊穿強度  Eb（kV/mm）計算公式為：

  Eb = Ub/d

  其中 d為試樣厚度（mm）。

耐電壓測試則是在規定電壓下保持一定時間，檢測試樣是否發生擊穿。

3. 試樣要求

材料：固體絕緣材料（如塑料、薄膜、層壓制品等）。

試樣狀態：表面平整、無缺陷、厚度均勻。

預處理：通常在（23±2)℃)、50±5)%RH) 條件下處理不少于24小時。

4. 試驗設備

電壓擊穿試驗儀（如 ZJC-100E）。

電極系統（應符合標準電極形狀與尺寸）。

厚度測量工具（如游標卡尺）。

環境控制系統（溫濕度、絕緣介質如變壓器油）。

5. 試驗方法

升壓方式：

  快速升壓法（推薦 500–2000 V/s）。

  逐級升壓法（每級停留 20s 或 60s）。

  慢速升壓法（擊穿時間控制在 120–600s）。

試驗環境：

  可在絕緣油（如變壓器油）、空氣或其他指定介質中進行。

  高溫試驗需在控溫烘箱或油浴中進行。

6. 擊穿判斷

擊穿通常伴隨電流突增、電壓驟降。

需區分材料擊穿與介質閃絡，必要時進行二次驗證試驗。

二、測試報告內容要求

一份完整的擊穿強度試驗報告應包含以下內容：

1. 試樣信息

材料名稱、型號、制備工藝。

試樣尺寸、厚度（多點測量取平均）。

預處理條件。

2. 試驗條件

試驗設備型號與電極類型。

周圍介質（如變壓器油、空氣）及其狀態。

升壓方式、速度及電壓頻率。

3. 試驗結果

各試樣的擊穿電壓  Ub（kV）。

計算得到的擊穿強度  Eb（kV/mm）。

取中值作為最終結果，若數據離散度大（＞15%），應增加試樣數量。

4. 結果分析與說明

擊穿類型（電擊穿、熱擊穿或化學擊穿）。

擊穿位置與形貌描述。

異常情況記錄（如介質閃絡、試樣局部放電等）。

5. 影響因素討論

試樣制備方式（均勻性、密度、雜質）。

含水率（水分降低介電強度）。

溫度與頻率對擊穿行為的影響機制。

三、關鍵標準參考

GB/T 1408.1-2016 / IEC 60243-1:2013  

GB/T 1408.2-2016 / IEC 60243-2:2013  

ASTM D149  

GB/T 1695-2005