Probador de ruptura de tensión de 50 puntos de película delgada

Probador de ruptura de tensión de 50 puntos de película delgada

Detector de ruptura de tensión de 50 puntos por método de electrodo de película delgada

I. normas de prueba y requisitos de equipo

¿‌ criterios de prueba?

La prueba de resistencia dieléctrica de película fina debe seguir estándares como GB / T 1408.1-2016 "método de prueba de resistencia eléctrica de materiales aislantes" o ASTM d149. el rango de tensión de prueba suele ser de 0 - 50 kv, y la velocidad de aumento de tensión se puede ajustar (como 500V / s, 1000v / s, etc.).

Equipo clave

‌ medidor de resistencia a la penetración de descarga eléctrica intermedia? Es necesario equipar sensores de tensión de alta precisión (error ≤ 2%), módulos de detección de corriente (corriente de fuga ajustable 1 - 30ma) y sistemas de control informático.

Configuración del electrodo: el tamaño estándar del electrodo es 25 mm × 25 mm o 75 mm × 25 mm, que debe seleccionarse de acuerdo con el grosor de la muestra.

II. métodos y pasos de prueba

Preparación de muestras

El espesor de la película debe ser uniforme, se recomienda medir la desviación del espesor de acuerdo con el estándar GB / t 6672 para garantizar que el área de prueba esté libre de defectos.

Por lo general, el número de muestras no es inferior a 5, y las condiciones ambientales deben controlarse a una temperatura de 15 - 25 grados Celsius y una humedad del 30% al 60%.

Proceso de prueba

‌ modo de aumento de presión: se puede optar por un aumento de presión continuo y uniforme (a la ruptura) o un aumento de presión paso a paso (prueba de resistencia a la presión).

‌ registro de datos‌ registrar el valor del voltaje de ruptura y calcular la intensidad dieléctrica (voltaje de ruptura / espesor de la muestra, unidad kV / mm) ‌ 2.

III. análisis y aplicación de los resultados

Indicadores de rendimiento

La resistencia dieléctrica de las películas típicas, como el bopet, puede alcanzar los 1500v / mil (unos 59kv / mm).

Los materiales ignífugos (como fr60 y fr700) deben cumplir con el nivel ignífugo ul 94v - 0 y las normas ambientales adicionales.

Escenarios de aplicación

Las películas de alta resistencia dieléctrica son adecuadas para aislamiento electrónico (como sustratos de pcb), aeroespacial (como membranas intermedias tpu) y otros campos.

Si se necesitan parámetros de prueba específicos o detalles de funcionamiento del equipo, se pueden proporcionar más tipos de película o escenarios de aplicación para refinar el análisis.

Probador de ruptura de tensión de 50 puntos de película delgada

Las siguientes son las películas50Los requisitos básicos para el medio ambiente de las pruebas de resistencia a la presión puntual se basan principalmente en estándares internacionales (comoIEC602431, ASTMD149) y la práctica general.

Resumen de los requisitos ambientales básicos

1.Temperatura y humedad: debe controlarse dentro del rango estándar para evitar la humedad del material o cambios en las características físicas.

2.Medio de inmersión: es necesario utilizar un aceite aislante específico para evitar flashes en la superficie y disipar el calor.

3.Presión atmosférica: generalmente se requiere a presión atmosférica estándar, a menos que se estudie específicamente.

4.Interferencia electromagnética y vibración: se debe evitar en la medida de lo posible para evitar el mal funcionamiento del instrumento.

5.Limpieza: el ambiente debe limpiarse para evitar la influencia del polvo y las impurezas.

I. temperatura y humedad

Este es el parámetro ambiental más básico e importante.

Condiciones estándar: la gran mayoría de las normas estipulan que las muestras y el entorno de prueba deben ser23±2) °CY..50±5(...)PorcentajeHumedad relativa..RHLlegar al Estado de equilibrio (generalmente necesario)24Horas o más).

Humedad: el efecto de la humedad en el voltaje de ruptura es extremadamente significativo. El agua se adsorbe en la superficie de la película e incluso penetra en el noEl interior del material denso reduce su resistencia superficial y su resistencia corporal. Bajo un campo eléctrico alto, esto puede desencadenar fácilmente flashover superficial (descarga a lo largo de la superficie de la muestra) en lugar de ruptura intrínseca (a través de la ruptura en el cuerpo de la muestra), lo que resulta en valores de prueba anormalmente Bajos.50En las pruebas puntuales, las fluctuaciones de humedad pueden causar una gran dispersión de los datos.

Temperatura: la temperatura afectará la cristalinidad, la actividad de los segmentos moleculares y la conductividad eléctrica del material, lo que a su vez afectará su rendimiento de ruptura. El exceso de temperatura puede provocar un ablandamiento del material y un adelgazamiento bajo la presión del electrodo, lo que reduce el voltaje de ruptura.

Requisitos: las pruebas deben realizarse en un laboratorio de temperatura y humedad constantes o en una caja ambiental especial. Antes del ensayo, la muestra debe tratarse durante el tiempo suficiente en condiciones de temperatura y humedad estándar (tratamiento condicional), y el proceso de ensayo también debe llevarse a cabo en este entorno.

II. medios de inmersión

Para evitar flashes superficiales y proporcionar un ambiente de disipación de calor uniforme, la prueba de rotura de película delgada se realiza casi siempre en aceite aislante.

Tipo de medio: use aceite de transformador especial o aceite de silicona. Su resistencia a la ruptura en sí debe ser mucho mayor que la de la película a medir (generalmente se requiere)> 50kV / 2.5mmO más).

Función:

1.Inhibición de la llamarada: el rendimiento de aislamiento del medio de aceite es mucho mejor que el del aire, lo que puede evitar eficazmente que el voltaje de prueba se descargue a lo largo de la interfaz entre la superficie de la película y el aire antes de alcanzar la intensidad de ruptura intrínseca de la película.

2.Enfriamiento por disipación de calor: el proceso de ruptura produce calor, y el aceite puede ayudar a disipar el calor, evitando que la acumulación de calor conduzca a la ruptura térmica del material, reflejando así más verdaderamente su intensidad de penetración por descarga eléctrica.

3.Eliminación de burbujas: el aceite puede llenar pequeños huecos entre la muestra y el electrodo y excluir las burbujas de aire (la constante dieléctrica de las burbujas es baja y es propensa a la descarga parcial).

Requisitos: el tanque de aceite debe mantenerse limpio, reemplazar o filtrar el aceite regularmente para evitar que el aceite se carbonize, envejezca o se vea contaminado por la humedad debido a múltiples perforaciones. Los electrodos y las muestras debenEstá sumergido en aceite y tiene una distancia de seguridad suficiente por encima del nivel del líquido.

III. presión atmosférica

Condiciones estándar: generalmente en(86 ~ 106) kPaSe realiza a presión atmosférica estándar.

Razón: la presión del aire puede afectar la resistencia al aislamiento del gas (como la Ley de pashin). A bajas presiones (como en zonas de meseta), el aire es más ionizado y aumenta el riesgo de flashes superficiales o rupturas aéreas, incluso si la muestra está en aceite, puede haber riesgos por encima o alrededor de ella. Para las pruebas de rutina, el laboratorio generalmente puede cumplir con esta condición. Si se prueba a presión no estándar, debe indicarse en el informe.

IV. interferencia electromagnética y vibración

Interferencia electromagnética: el propio probador de ruptura produce un alto voltaje, pero también puede ser perturbado por equipos externos de alta potencia, lo que resulta en un error de juicio o registro en el circuito de control. El instrumento debe estar bien protegido y fundamentado.

Vibración: la plataforma experimental debe ser estable para evitar que la vibración externa se transmita al sistema de electrodos. Una pequeña vibración puede causar cambios en los puntos de contacto entre el electrodo y la muestra, introduciendo errores de prueba.

V. entorno de Seguridad

Hay riesgos en la prueba de alta tensión, y el área de prueba debe tener señales de advertencia obvias, dispositivos de bloqueo de Seguridad (como el corte de energía de enlace del interruptor de la tapa de la ranura de aceite) y barras de tierra.

Los operadores deben ser entrenados para cumplir estrictamente con las normas de Seguridad.

Formulario de resumen de los requisitos ambientales

- sí.Factores ambientales- sí.Requisitos específicos- sí.Razones y explicaciones- sí.

- sí.temperatura| 23±2GradosC |Evitar cambios en las características del material y garantizar la consistencia de la prueba.- sí.

- sí.humedad| 50±5% RH.Es crucial. Evitar que la humedad de la superficie provoque flashes y evitar datos bajos y dispersos.- sí.

- sí.Medio de inmersión- sí.Aceite limpio de alta resistencia al aislamiento (como aceite de transformador)- sí.Debe usarse. Inhibir los flashes superficiales, proporcionar una disipación de calor uniforme y eliminar las burbujas.- sí.

- sí.Presión atmosférica86 a 106 kPa.El entorno de laboratorio estándar suele cumplir con los requisitos. No estándar debe indicarse.- sí.

- sí.Electromagnetismo y vibración- sí.Sin interferencias fuertes, sin vibraciones significativas- sí.Garantizar el trabajo estable y la precisión de la medición del instrumento.- sí.

- sí.Tratamiento de muestras- sí.Procesado en un entorno de prueba> 24 horas.Equilibrar completamente la muestra con el entorno de prueba, especialmente la humedad.- sí.

Recomendaciones operativas

1.El pretratamiento es clave: colocar la muestra de película en23GradosC/50%RHAl menos en el entorno estándar24Horas para que su rendimiento sea completamente estable.

2.Gestión de medios de aceite: detección periódica de la resistencia a la ruptura del aceite aislante. Si la resistencia del aceite disminuye, debe reemplazarse o filtrarse a tiempo. Después de cada prueba, verifique si hay partículas de carbono en el aceite debido a la ruptura y filtre para eliminarlas.

3.Monitoreo en tiempo real: es mejor que el laboratorio esté equipado con un termómetro y indique el valor real de temperatura y humedad en ese momento en el registro de prueba para el análisis retrospectivo cuando los datos sean anormales.

4.Seguir los estándares: en última instancia, deben basarse en los detalles de los estándares de producto específicos que aplica, como los estándares para películas de condensadores, películas aislantes, etc., que pueden tener requisitos más precisos o especiales para el medio ambiente.

En resumen, para obtener información precisa y confiable50Los datos de la prueba de resistencia a la presión puntual deben controlarse estrictamente con muestras, electrodos y medio ambiente como un sistema integral, en el que los medios de aceite a temperatura y humedad constantes y limpios son el núcleo del control ambiental.

Película de condensadores50Los requisitos ambientales del probador de resistencia dieléctrica puntual (voltaje de ruptura) son extremadamente estrictos. Debido a que los factores ambientales pueden afectar significativamente las propiedades dieléctrico de la película, si el control es inadecuado, los resultados de la prueba perderán precisión, repetibilidad y comparabilidad.

Película de condensadores50Probador de resistencia dieléctrica puntual (tensión de ruptura)

Los siguientes son los requisitos ambientales detallados, que se basan principalmente en normas internacionales (comoIEC60243-1,ASTMD149) y las mejores prácticas de la industria.

I. requisitos generales básicos

Entorno de pruebaEl objetivo es garantizar que los resultados de las pruebas reflejen verdaderamente la intensidad dieléctrica de la propia película del capacitor, en lugar de ser perturbados por las condiciones ambientales externas.

II. requisitos ambientales específicos

1.temperatura ambiente

Requisitos: constante y controlable. Por lo general, la temperatura estándar de laboratorio se especifica como23±2GradosC.

Movimiento molecular: el aumento de la temperatura puede intensificar el movimiento térmico molecular de la película, lo que resulta en un aumento de la movilidad del portador, reduciendo así la resistencia eléctrica del material, lo que puede hacer que el valor de voltaje de ruptura sea bajo.

Disipación de calor: el proceso de ruptura tiene un mecanismo de ruptura térmica. Una temperatura ambiente demasiado alta no favorecerá la emisión de calor de la muestra durante el proceso de prueba y aumentará la probabilidad de ruptura térmica.

Repetibilidad: mantener la temperatura constante es un requisito previo para garantizar que los resultados de las pruebas entre lotes y diferentes fechas se puedan comparar repetidamente.

2.Humedad relativa

Requisitos: control estricto. Las normas generales estipulan que50%±5%o50%±10%.

Razón: (este es un factor que tiene un gran impacto en las pruebas de película)

Absorción de agua: película polimérica (por ejemplode BOPP,PET) absorberá trazas de agua del aire. Cuanto mayor sea la humedad, mayor será la cantidad de adsorción. La humedad aumenta significativamente la conductividad eléctrica de la película y puede cambiar su constante dieléctrica, lo que resulta en una fuerte disminución del voltaje de ruptura.

Flashover superficial: incluso si se prueba en aceite, si la humedad ambiente es demasiado alta durante el proceso de extracción de la muestra del tanque de aceite hasta la fijación, se puede formar una pequeña película de agua en la superficie de la muestra, afectando la resistencia superficial e indirectamente el resultado.

Seguridad del equipo: los entornos de alta humedad pueden causar condensación en partes de alta tensión, causando cortocircuitos en el equipo o riesgos potenciales de Seguridad.

3.Medio de prueba (ambiente de baño de aceite)

Esta es la película.50El entorno central de la prueba puntual requiere porque envuelve directamente la muestra y el electrodo.

Tipo de medio: se debe utilizar aceite de aislamiento eléctrico estandarizado, como aceite de transformador o aceite de silicona. Está estrictamente prohibido usar petróleo no estándar o contaminado.

Aislamiento y enfriamiento: evitar flashes a lo largo de la superficie y disipar el calor uniformemente.

Campo eléctrico uniforme: la constante dieléctrica del aceite es mayor que la del aire, lo que puede mejorar la distribución del campo eléctrico.

Limpieza: el aceite debe mantenerse muy limpio y libre de impurezas, humedad y burbujas. Las pequeñas impurezas o burbujas se descargan parcialmente a alta tensión, erosionando la película, lo que resulta en valores de voltaje de ruptura anormalmente Bajos.

Temperatura del aceite: la temperatura del aceite también debe controlarse, generalmente en línea con la temperatura ambiente (por ejemplo23GradosC). La temperatura del aceite aumentará lentamente durante la prueba, pero se deben evitar grandes fluctuaciones.

Cambios periódicos/.Filtrado: dependiendo de la frecuencia de uso, es necesario filtrar o reemplazar regularmente el aceite aislante para garantizar su rendimiento de aislamiento.

4.Presión atmosférica

Requisitos: generalmente a presión atmosférica estándar..86kPa ~ 106kPa) llevar a cabo. Para las pruebas de rutina, siempre que el laboratorio no esté en la meseta oEn las zonas de presión atmosférica, este factor tiene un menor impacto.

Razón: la presión atmosférica puede afectar la fuerza del campo de ruptura del gas (ley de pashin). Si la prueba se realiza en el aire, la presión del aire tiene un gran impacto. Pero cuando se realiza en aceite, el impacto está bloqueado. Sin embargo, mantener la presión atmosférica estándar forma parte de las buenas prácticas de laboratorio.

5.Interferencia electromagnética y vibración

Interferencia electromagnética:

Requisitos: mantenerse alejado de fuentes fuertes de interferencia electromagnética (como motores de alta potencia, inversores, equipos de transmisión de radio).

Causa: la señal de prueba de alta tensión es débil, y la interferencia electromagnética puede afectar la estabilidad del sistema de adquisición de voltaje, lo que resulta en lecturas inexactas o acciones erróneas.

Vibraciones y polvo:

Requisitos: el Banco de pruebas debe ser estable y evitar vibraciones obvias. El ambiente debe mantenerse limpio y libre de mucho polvo.

Causa: la vibración puede afectar el contacto estable del electrodo. El polvo cae en el aceite o se adhiere a la muestra para convertirse en una impurezas.

6.Calidad de la fuente de alimentación

Requisitos: fuente de alimentación de CA estable, el rango de fluctuación de tensión debe estar en ± de la tensión nominal.10%Dentro. Es mejor equiparse con una fuente de alimentación estabilizada.

Causa: las fluctuaciones de la fuente de alimentación afectarán la estabilidad de la salida del elevador de alta tensión y la precisión del sistema de control.

III. resumen: composición del entorno de prueba ideal

Para asegurarse de que su película de condensadores50Los datos de la prueba de resistencia dieléctrica puntual son confiables, y su entorno de laboratorio debe cumplir las siguientes condiciones en la medida de lo posible:

- sí.Factores ambientales- sí.Requisitos ideales- sí.Principales razones- sí.

- sí.Temperatura| 23±2GradosC |Evitar que el movimiento térmico afecte las propiedades eléctricas del material y garantizar la repetibilidad de la prueba- sí.

- sí.Humedad relativa- 50%±5%Evitar el deterioro del rendimiento eléctrico causado por la absorción de humedad de la película delgada y garantizar la seguridad del equipo- sí.

- sí.Medio de prueba (aceite)- sí.Aceite aislante estándar- sí.Evitar llamaradas, campos eléctricos uniformes y evitar la ruptura anticipada causada por impurezas- sí.

- sí.Entorno de laboratorio- sí.Sin fuerte interferencia electromagnética, sin vibración- sí.Garantizar la precisión y estabilidad del sistema de medición y evitar la contaminación externa- sí.

- sí.Fuente de alimentación- sí.Estabilidad, se recomienda usar un regulador de tensión- sí.Asegúrese de la precisión de la velocidad de impulso y la lectura de tensión.- sí.

En pocas palabras, un laboratorio profesional de pruebas de voltaje de ruptura de películas de condensadores debe ser una sala blindada con temperatura y humedad constantes, limpia y ordenada, y un entorno electromagnético limpio. Cualquier negligencia en el control ambiental puede hacer que equipos caros y sistemas de electrodos de precisión pierdan sentido, porque ya no mide las características del material en sí, sino los datos después de ser contaminados por el ruido ambiental.

Antes de realizar las pruebas formales, especialmente cuando se comparan diferentes lotes de productos o se realiza la certificación de calidad, se debe pasar tiempo para que las muestras y el aceite de prueba sean completamente estables en un ambiente de temperatura y humedad estándar (generalmente se necesita24Más de horas) para alcanzar el equilibrio térmico y húmedo, un paso clave para obtener datos precisos.