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高温击穿、低温击穿、薄板薄膜击穿、浸油击穿,特殊样品怎么测?

2026年09月18日 12:26 来源:北京中航时代仪器设备有限公司

电压击穿 / 介电强度试验是绝缘材料评价的核心手段。常规塑料板材在室温空气中测试相对简单,但是高温、低温、超薄薄膜、软橡胶、PCB 电路板、绝缘油这类特殊试样,经常出现沿面闪络、试样形变、温度场干扰、硬件不匹配,造成测试数据离散、结果失真。很多实验室只更换样品,不配套对应的选配件与试验工装,最终得到无效试验数据。

本文梳理六类典型特殊试样测试痛点、实操要点,并整理样品‑配件‑标准对照表,同时结合中航时代 HVT 系列击穿电压测试仪,讲解主机拓展选配方案,帮助实验室实现一机多能,适配多样化试样检测。

各类特殊样品测试实操要点

1、高温击穿测试

很多绝缘材料在 100‑300℃工况下介电强度会明显下降,用于新能源、电工装备的材料需要模拟服役高温环境开展击穿试验。测试痛点:高温环境会产生热对流,对流气流扰动电极,电场发生畸变;高温下空气绝缘能力下降,容易发生沿面闪络。实操要点:必须配置专用高温试验腔;电极热膨胀系数需要匹配;试样充分达到热平衡再施加高压;记录试验腔实际温度,而非仅记录设定温度。

2、低温击穿测试

面向户外电力、高寒设备绝缘材料,低温下高分子材料变硬变脆,击穿机理会发生改变,部分材料低温击穿电压反而下降。测试痛点:低温腔内部结露,表面凝水造成漏电、沿面放电;温度场不均匀。实操要点:低温腔做好干燥防结露;试样充分恒温;高压引线做低温绝缘适配;避免水汽凝结在电极与试样表面。

3、薄板薄膜(厚度<0.1mm)击穿测试

电容器薄膜、绝缘隔膜等超薄试样,空气中极易发生沿面闪络,还容易被电极压力压伤。测试痛点:空气介质下边缘闪络优先于本体击穿;厚度测量微小误差会直接放大介电强度计算偏差;薄膜容易受压形变。实操要点:试样浸没在绝缘油(变压器油 / 硅油)中抑制闪络;配备薄膜专用夹具,精准控制电极压力;厚度采用高精度测厚设备多点测量,取有效区域平均值。

4、软质橡胶材料测试(执行 GB/T1695)

硫化橡胶、弹性绝缘垫属于软质可形变材料。测试痛点:电极压力过大,试样被压缩变薄;压力过小接触不实,产生间隙放电。实操要点:严格控制电极压力,避免橡胶发生明显形变;必要浸油消除闪络;采用标准倒圆电极;执行连续升压、逐级升压两套试验模式。

5、PCB 印制电路板测试(IPC‑TM‑650 2.5.6B)

PCB 成品板层间、走线之间击穿,和纯基材材料级击穿测试不是同一试验。测试痛点:成品电路板走线、铜箔带来复杂电场,不能直接使用普通平行板电极。实操要点:采用 PCB 专用测试治具,对准走线 / 层间测试点位;设置合理泄漏电流判停阈值;区分基材材料评价与成品电路板可靠性验证。

6、绝缘油击穿测试(GB/T507‑2002)

变压器油、绝缘液属于液体介质,不能直接使用固体材料的电极工装。测试痛点:固体试验电极、腔体不适用液体;气泡会严重拉低击穿电压。实操要点:使用专用油杯、标准球盖电极;装样避免带入气泡;静置后再升压;按标准重复多次试验取平均值。

特殊样品、选配件、执行标准对照表

特殊样品类型需要选配选配件对应执行标准
高温工况击穿(100‑300℃)高温试验腔、耐高温电极GB/T1408.1‑2016、IEC60243‑1
低温工况击穿低温试验腔、低温适配高压组件GB/T1408 系列,产品规范
薄板薄膜<0.1mm浸油槽、薄膜专用压力可控夹具GB/T1408.1‑2016、ASTM D149
软质橡胶弹性材料压力可控橡胶测试电极GB/T1695《硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压的测定方法》
PCB 印制电路板成品板PCB 专用测试治具IPC‑TM‑650 2.5.6B
绝缘油(液体绝缘介质)专用绝缘油油杯、球盖电极组件GB/T507‑2002、DL429



















设备选型参考:中航时代 HVT 系列精密击穿电压测试仪

中航时代 HVT 系列击穿电压测试仪主机采用西门子 PLC+10 寸触控屏控制,电压分辨率可达 0.001kV,升压速率 0.001~10kV/s 无级可调,具备数字滤波抗击穿放电干扰、安全门自动锁死、试验结束自动放电等安全与数据保障能力,支持连续升压、20s/60s 逐级升压、恒压耐压多种试验模式,满足 GB/T1408、ASTM D149 等国内外标准。

同一台主机支持多类工装选配,一机多能,不用多采购多台主机:可按需选配高温腔、浸油槽、薄膜压力可控夹具、PCB 测试治具、绝缘油油杯等配件,覆盖高温、低温、薄膜、橡胶、PCB、绝缘油多种特殊试样测试场景;设备支持 USB、RS485 通讯协议,可对接用户内部实验室系统,试验曲线、原始数据完整存储导出,适配企业质检、新材料研发、第三方检测、高校科研多场景。

提示:特殊样品测试,不只是修改设备软件参数,对应的腔体、电极、夹具是保障数据有效的必要条件,不能直接用普通平行板电极应对全部试样。

总结

特殊绝缘样品做击穿电压测试,最容易踩坑点:薄膜不浸油直接空气中测试、橡胶不控制电极压力、PCB 直接使用普通固体电极、绝缘油使用固体电极、高温试验不配置高温腔。在采购设备阶段,结合自身样品类型确认选配工装,主机预留拓展能力,一套设备兼顾常规板材 + 多种特殊试样,既能节约设备预算,也保证试验符合标准要求。


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