航空橡膠制品用途廣泛，在許多自動控制系統(tǒng)中用作絕緣墊片,、電子元器件的密封等,，對其絕緣電阻、擊穿強度等電性能有要求,。橡膠常用的電性能測試方法有GB/T1692-2008《硫化橡膠絕緣電阻率的測定》,、GB/T1693-2007《硫化橡膠介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值的測定方法》、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿介電強度和耐電壓的測定方法》,。

擊穿強度試驗

橡膠的擊穿強度試驗按GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿介電強度和耐電壓的測定方法》的規(guī)定進行,。

(1)航空橡膠電擊穿強度測試儀航天偉創(chuàng)LDJC系列原理

擊穿強度試驗是用于對硫化橡膠進行規(guī)定電壓下的絕緣強度試驗，以考核橡膠材料的絕緣水平,，發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷,，衡量過電壓的能力。硫化橡膠擊穿強度和耐電壓試驗有連續(xù)均勻升壓和逐級升壓兩種方法,，對試樣施加交流電壓直至擊穿,，測量擊穿電壓值，計算試樣單位厚度上的擊穿電壓,，即為擊穿強度,；用迅速升壓的方法將電壓升到規(guī)定值，保持一定時間不擊穿,，定為此試樣的耐電壓值,。測試原理如圖所示。試驗條件23℃±2℃,，相對濕度50%±5%,。

擊穿電壓測試原理

(2)試樣

試樣應(yīng)放在23℃士2℃條件下處理24h，試樣尺寸見表,。通常板狀試樣的電極直徑為25.0mm±0.1mm,、高為25.0mm±0.1mm，在變壓器油中測試,。

(3)結(jié)果評定

采用連續(xù)升壓法,，試驗電壓從零開始，連續(xù)速上升,，直至試樣被擊穿,，讀取擊穿電壓值,。擊穿電壓<20kV時升壓速度為1kV/s，擊穿電壓>20kV時升壓速度為kV/s,。

采用逐級升壓法(即1min逐級升壓),，從第1個試樣的擊穿值50%開始每個臺階保持1min，逐級升壓,，直至試樣被擊穿,。若在升壓過程中發(fā)生擊穿，應(yīng)讀取前一級的電壓值,。若擊穿發(fā)生在保持不變的電壓級上,，則以該級電壓作為擊穿電壓。

按公式計算：

式中 E--擊穿強度,，kV/mm,；

U--擊穿電壓，kV,；

d--試樣厚度,，mm。

每組試樣不少于3個,，試驗結(jié)果以每組測試值的中位數(shù)表示,。

(4)影響因素

①測試儀器

有條件時應(yīng)盡可能采用自動升壓擊穿電壓測試儀，它能保證電壓均勻上升,，進一步提高測試精度,。

②試樣厚度

對同一材質(zhì)，試樣隨厚度的增加,，介電強度降低,，這是因為試樣厚，散熱不好,，致使單位厚度的介電強度降低,；同時試樣越厚，電子加速時間相應(yīng)增加,，電子容易從電極上逸出,，而使介電強度降低；另外,，試樣越厚,，試樣內(nèi)部缺陷的數(shù)量越多，越容易發(fā)生早擊穿,，使介電強度降低,。

③升壓速度與保壓時間

以電擊穿為主的試樣，升壓速度對介電強度影響不大,；以熱擊穿為主的試樣,，升壓速度越快,，介電強度相應(yīng)增大。因此標準規(guī)定,，擊穿電壓<20kV時升壓速度為1kV/s,，擊穿電壓>20kV時升壓速度為2kV/s。

逐級升壓法規(guī)定保壓時間為1min,。若延長時間,，則由于熱量積累而使介電強度隨時間增加而降低。

④電極倒角

測試時電極倒角r為2.5mm,。一定要按要求加工電極，因為倒角直接影響測試結(jié)果,。倒角越小,，即倒角越尖，其介電強度越低,。這是由于電極倒角不同,，其邊緣效應(yīng)也不同，即在外加電場作用下靠近邊緣尖角處電場強度大,。因此,，在電極中部的電場強度遠低于介電強度，邊緣處卻早已達到試樣的擊穿電壓,，而使試樣擊穿,。

⑤環(huán)境溫度與濕度

標準規(guī)定應(yīng)在23℃±2℃，相對濕度50%±5%的條件下進行試驗,。通常當(dāng)溫度高于材料的玻璃化溫度T時,，介電強度隨溫度的升高而迅速下降。原因在于除了電擊穿之外,，還存在熱擊穿,、電機械擊穿等“二次”擊穿。

濕度影響與介電性能相同,，水分浸人電介質(zhì)導(dǎo)致其電阻降低,，電導(dǎo)變大，致使其介電強度也隨著下降,。

⑥絕緣介質(zhì)

擊穿試驗通常是將試樣與電極一起放在絕緣介質(zhì)(如變壓器油)中,，其目的就是防止沿面飛弧。但是絕緣介質(zhì)會影響電極間的電場分布,，致使介電強度發(fā)生變化,。若絕緣介質(zhì)潔凈，不含導(dǎo)電雜質(zhì)或?qū)щ婋s質(zhì)少且含量固定,，則絕緣介質(zhì)本身的電性能穩(wěn)定,，故所測試的結(jié)果也穩(wěn)定,。如果絕緣介質(zhì)中導(dǎo)電雜質(zhì)含量多且成分不固定，絕緣介質(zhì)本身的電性能指標波動大,，則在電場作用下一些介電常數(shù)比絕緣介質(zhì)大的懸浮導(dǎo)電雜質(zhì)就在電極附近集中,，肉眼可見在試樣上形成一個薄層，即在試樣邊緣有很明顯的雜質(zhì)集聚物痕跡,。這個聚集物薄層具有半導(dǎo)體膜作用,，它促使電場分布均勻，致使電擊穿為主的試樣介電強度偏高,，影響測試結(jié)果,，而對熱擊穿為主的材料影響較下。因此標準規(guī)定所用的變壓器油的介電強度不應(yīng)小于25kV/2.5mm,。

(5)擊穿強度試驗注意事項

①做高壓試驗時,，必須由2人或2人以上人員參加，并明確做好分工,，明確相互間的聯(lián)系方法,，并有專人監(jiān)護現(xiàn)場安全及觀察試樣的試驗狀態(tài)。操作者必須戴絕緣橡膠手套,，腳下墊橡膠墊,，以防高壓電擊造成生命危險。

②在連接被測體或拆卸時,，必須保證高壓輸出為“0”及在“復(fù)位”狀態(tài)切勿將輸出地線與交流電源線短路,，以免外殼帶電，造成危險,。測試燈,、超漏燈，一旦損壞,，必須立即更換,，以免造成誤判。排除故障時,，必須切斷電源,，由專業(yè)技術(shù)人員進行維修。

③儀器避免陽光正面直射,，不要在高溫,、潮濕、多塵的環(huán)境中使用或存放工作和存放場所應(yīng)無嚴重影響絕緣的氣體,、蒸汽,、化學(xué)性塵埃及其他爆炸性和侵蝕性介質(zhì)

④試驗過程中，升壓速度不能太快,，也決不允許突然全電壓通電或斷電,。在升壓或耐壓試驗過程中,，發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時應(yīng)立即降壓，并切斷電源,，停止試驗,，查明原因后再做試驗:電壓表指針擺動很大；發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦的異味,、冒煙現(xiàn)象,；被測試樣品內(nèi)有不正常的聲音。試驗中,，如果試樣短路或故障擊穿,，控制箱中的過流繼電器工作，此時將調(diào)壓器回至零位,，并切斷電源后,，方可將試樣取出。

⑤不進行直流高壓泄漏試驗時,，試驗完畢后,，將調(diào)壓器降至零位,，并切斷電源,，然后應(yīng)用放電棒將試樣或電容器的高壓端對地進行放電，以免存留在電容中的電勢發(fā)生觸電危險,。