O teste de ruptura de tensão é o principal dispositivo para avaliar as propriedades de isolamento de materiais, cujo princípio de teste é baseado no jogo dinâmico da força do campo elétrico e da força do meio. Quando a força do campo elétrico excede o valor crítico do material, ocorre uma descarga de ruptura irreversível no meio isolante, um processo que revela os limites elétricos do material sob as condições.
Princípio de teste: elevação de pressão por escadas e captura transitória
O tester aplica um campo elétrico de elevação de tensão escaladeira à amostra através de um gerador de alta tensão, e a taxa de elevação de tensão pode ser ajustada com precisão para simular diferentes condições de trabalho. Por exemplo, na detecção de equipamentos elétricos, a taxa de aumento de tensão pode ser definida para centenas de volts por segundo para simular o choque de sobretensão; No estudo de materiais, um aumento lento de pressão de vários volts por segundo pode ser usado para observar o efeito do efeito térmico sobre a ruptura. Quando a intensidade do campo elétrico atinge o valor crítico, um canal condutor é formado dentro do meio e o aumento da corrente leva a uma queda abrupta da tensão, o instrumento captura essa mudança transitória em 0,1 segundo através de sensores de alta precisão e corta automaticamente a fonte de energia para proteger a amostra. Neste processo, o instrumento registra sincronicamente a tensão de ruptura, a forma de onda da corrente e os parâmetros do tempo para fornecer suporte aos dados para a análise posterior.
Mecanismo de ruptura: resultados de sinergias multifatores
A essência do fenômeno de ruptura é o ponto crítico em que a energia do campo elétrico rompe as ligações do meio. Em meios sólidos, os elétrons aceleram a colisão de átomos de grade sob campos elétricos fortes, desencadeando o colapso de elétrons e danificando a estrutura da grade, levando a um aumento brusco da condutividade elétrica; Os meios líquidos podem formar bolhas devido à ionização local, desencadeando descargas em cadeia; No meio de gás, quando a intensidade do campo elétrico excede o nível de energia de ionização do gás, um canal de descarga de arco é formado. Além disso, a temperatura, umidade, impurezas e outros fatores afetam significativamente as propriedades de ruptura: altas temperaturas intensificam o movimento térmico molecular e reduzem a tensão de ruptura; Ambientes úmidos podem introduzir íons condutores, formando descargas locais; As impurezas ou os poros microscópicos podem levar à concentração de campos elétricos, desencadeando rupturas locais.
Valor de aplicação: segurança do laboratório à linha de produção
Os testes de ruptura de tensão fornecem dados de desempenho críticos para equipamentos elétricos, componentes eletrônicos e materiais aeroespaciais. No projeto de linhas de transmissão de alta tensão, a distância de isolamento e a seleção de materiais podem ser otimizados através do teste da tensão de ruptura do isolante; No campo dos veículos de nova energia, os testes de resistência à tensão da carcaça da bateria garantem que ela suporte altas tensões acima de 300V sem ser quebrada; Na fabricação de semicondutores, a confiabilidade da camada de isolamento do wafer é avaliada por meio de testes de tensão de pulso. O dispositivo elimina os riscos de segurança da fonte, quantificando a resistência à pressão extrema dos materiais, tornando-se o "guardião da segurança" para a inspeção de segurança elétrica e a pesquisa em ciência de materiais.