1,、電擊穿理論：

固體介質(zhì)電擊穿理論建立在氣體放電的碰撞電離理論基礎(chǔ)上,。氣體碰撞電離理論指出，擊穿場強(qiáng)與電子的自由行程有關(guān),，氣體密度增加時,，電子自由行程減少，電子無法獲得足夠的能量,，擊穿場強(qiáng)相應(yīng)升高,。固體的密度約是空氣的2000倍，如果把固體看做是氣體壓縮2000倍的產(chǎn)物,，那么固體內(nèi)部電子自由行程就比氣體中電子自由行程小2000倍,，固體的擊穿場強(qiáng)大致比空氣高2000倍,這一估算結(jié)果與試驗結(jié)果相差不大。所以,，以氣體碰撞電離模型為出發(fā)點來說明固體電擊穿現(xiàn)象是有根據(jù)的,。

固體絕緣材料電擊穿強(qiáng)度測定儀參數(shù)指標(biāo)：

● 型    號：ZJC-50kV

● 試驗電壓：交流 0--50 KV， 直流 0--50 KV ;

● 電器容量：3 KVA,；

● 高壓分級：50kV（全量程不分檔）,；

● 擊穿電壓：0-50kV；

● 升壓速率：0.1kV/s,、0.2 kV/s,、0.5  kV/s、1.0  kV/s,、2.0  kV/s,；

● 電壓測量精度（10%-100%FS）：≤2％；

● 升壓方式：勻速升壓,、耐壓試驗,；

● 過電流保護(hù)裝置：試樣擊穿時在0.1S內(nèi)切斷電源；

● 試驗電極：￠25兩個,，￠75一個,，r3圓角；

● 軟件控制：簡潔的人機(jī)操作界面,，簡單易學(xué),；可方便設(shè)置試驗電壓、選擇升壓速率,。

● 固體絕緣材料電擊穿強(qiáng)度測定儀外形尺寸：1100×800×1500mm,；

● 電源：AC220V 50/60Hz  16A。

固體電介質(zhì)電擊穿按照擊穿發(fā)生的判定條件不同,，可以大致分為兩類,，一類是以碰撞電離作為擊穿判據(jù)的碰撞電離理論，另一類是以電離開始后,，電子數(shù)目倍增到一定數(shù)值,，足以破壞介質(zhì)絕緣狀態(tài)作為判據(jù)的雪崩擊穿理論。

碰撞電離理論是指固體電介質(zhì)內(nèi)部導(dǎo)帶中含有的自由電子在外加電場的作用下做加速運動,，這些運動的電子與晶格發(fā)生碰撞,，同時把本身的能量傳遞給晶格，引起晶格振動,。當(dāng)電子從電場獲得的能量大于碰撞晶格時失去的能量,，高能電子撞擊晶格形成電離，產(chǎn)生電子,，電介質(zhì)內(nèi)部的自由電子數(shù)目逐漸增加,，最終形成貫穿兩極的通道，介質(zhì)發(fā)生擊穿,。

雪崩擊穿理論是指介質(zhì)中碰撞電離發(fā)生后,，電子一面向陽極運動，一面發(fā)展碰撞電離,，介質(zhì)中的電子數(shù)目呈指數(shù)規(guī)律增長,，產(chǎn)生“電子雪崩”。當(dāng)電子雪崩發(fā)展到一定的程度,，傳遞的能量足以破壞介質(zhì)的晶格結(jié)構(gòu)時,，介質(zhì)發(fā)生擊穿。賽茲通過計算發(fā)現(xiàn),，當(dāng)電子經(jīng)過40次碰撞,，也就是說，陰極發(fā)出的初始電子,，在向陽極運動的過程中,，1cm內(nèi)的電離次數(shù)達(dá)到40次，介質(zhì)便開始發(fā)生擊穿,，這個理論也稱為“四十代”理論,。

伴隨著對固體電介質(zhì)擊穿理論更加深入的研究，一些科研工作者對于固體電介質(zhì)的擊穿進(jìn)行了一系列的試驗探究并提出了一些新穎的觀點。

在低溫下,，IedaM驗證了電子崩擊穿機(jī)理,。電子的自由行程會在很大程度上影響聚合物的擊穿場強(qiáng)數(shù)值，聚合物分子密度變大會減小聚合物內(nèi)部電子的自由行程,，一旦電子自由行程減小,，電子在電場作用下獲得的能量減小，這就明顯提高了聚合物材料的擊穿場強(qiáng),。

電擊穿主要有以下特點：一是擊穿電壓與介質(zhì)所處的環(huán)境溫度幾乎無關(guān),；二是除擊穿時間極短的情況外，擊穿電壓與電壓作用時間幾乎無關(guān),；三是介質(zhì)本身發(fā)熱不明顯,；四是擊穿電壓受電場的均勻程度影響較大。

2,、熱擊穿理論：

在長期工作電壓的作用下,，固體聚合物內(nèi)部會產(chǎn)生熱量，同時也向周圍環(huán)境散發(fā)熱量,，當(dāng)介質(zhì)處于低溫且散熱好的環(huán)境下,，介質(zhì)的發(fā)熱量與散熱量可以維持動態(tài)平衡,，聚合物內(nèi)部的熱量不會累積,，這個狀態(tài)叫做介質(zhì)的熱穩(wěn)定狀態(tài)，此時聚合物的溫度維持在一個相對穩(wěn)定的水平,。當(dāng)介質(zhì)本身的發(fā)熱量大于散熱量,，介質(zhì)內(nèi)部的發(fā)熱與散熱失去平衡,，熱量會不斷積累，溫度不斷上升,。在電場作用下,，由于介質(zhì)內(nèi)部的極化和傳導(dǎo)電流會引起聚合物材料的電能損耗，會使電介質(zhì)內(nèi)部溫度上升,，并且使介質(zhì)的損耗增大,，發(fā)熱量繼續(xù)增加，如此的惡性循環(huán),，最終導(dǎo)致聚合物分解,、熔化、碳化或燒焦,，進(jìn)而失去其絕緣性能而發(fā)生擊穿,，這種形式的擊穿稱之為熱擊穿。

熱擊穿通常出現(xiàn)在介質(zhì)熱循環(huán)不通暢的地方,，而且其擊穿行為發(fā)生的速度相比于電擊穿慢很多,，通常出現(xiàn)在幾秒或者幾十秒左右,。伴隨著介質(zhì)內(nèi)部溫度的不斷升高，介質(zhì)電導(dǎo)上升致使擊穿電壓等級大幅度下降,。聚合物熱擊穿場強(qiáng)大約是10⁴～10⁵V/cm,，溫度與電壓作用時間是其最為主要的影響因素。

3,、電化學(xué)擊穿理論：

在長期工作電壓的作用下,，固體聚合物內(nèi)部會產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，這使得聚合物的絕緣性能逐漸劣化,、電氣強(qiáng)度逐步降低最終發(fā)生擊穿的現(xiàn)象稱為電化學(xué)擊穿。在聚合物即將擊穿時,，由于劣化處缺陷的存在,，導(dǎo)致該處溫度升高進(jìn)而出現(xiàn)熱擊穿，也會因聚合物劣化后電氣強(qiáng)度大幅度降低而發(fā)生電擊穿,。局部放電是聚合物局部出現(xiàn)氣隙或氣泡而造成放電的現(xiàn)象,。聚合物內(nèi)部出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象有以下三種原因。一是在局部放電過程中產(chǎn)生對聚合物有腐蝕和氧化作用的O3,、NO和NO2等氣體,；二是放電過程中帶電粒子轟擊聚合物，聚合物局部溫度上升,，加速聚合物的氧化并使其局部電導(dǎo)和介質(zhì)損耗增加,；三是帶電粒子的撞擊導(dǎo)致分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。局部放電引起的這幾個因素嚴(yán)重影響著聚合物（如紙,、布,、漆及聚乙烯材料等）的電學(xué)性能。