Phương pháp thử nghiệm IEC 60093 đối với điện trở khối lượng và điện trở bề mặt của vật liệu cách điện rắn

Tiêu chuẩn IEC 60093 bao gồm các quy trình xác định thể tích và điện trở bề mặt của vật liệu cách điện và các tính toán để xác định thể tích và điện trở bề mặt của vật rắn. Tài liệu còn một số lỗi biên tập cũng như chưa chính xác về nội dung cần chỉnh sửa.

Cả hai bài kiểm tra độ bền thể tích và độ bền bề mặt đều bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau; độ lớn và thời gian áp dụng điện áp, cấu trúc và hình học của các điện cực, nhiệt độ và độ ẩm của không khí xung quanh và các mẫu trong quá trình điều hòa và đo lường. Các đề xuất đã được thực hiện cho các yếu tố này.

Sự phân chia điện áp đặt trực tiếp giữa hai điện cực đặt trên hai mặt (đối diện) của mẫu và dòng điện ở trạng thái ổn định giữa các điện cực loại trừ dòng điện qua bề mặt và bỏ qua các sự kiện phân cực có thể xảy ra ở các điện cực.

Sự phân chia cường độ điện trường một chiều và mật độ dòng điện ở trạng thái ổn định trong vật liệu cách điện trên thực tế được coi là sự giảm điện trở thể tích đối với thể tích đơn vị khối.

Vật liệu cách điện thường được sử dụng để cách ly các thành phần của hệ thống điện với nhau và với đất; vật liệu cách điện rắn cũng có thể cung cấp hỗ trợ cơ học. Đối với những mục đích này, thường mong muốn có độ bền cách điện càng cao càng tốt, phù hợp với các đặc tính cơ học, hóa học và chịu nhiệt được chấp nhận. Trong khi điện trở suất bề mặt thay đổi rất nhanh theo độ ẩm, thì điện trở suất thể tích chỉ thay đổi chậm, mặc dù sự thay đổi cuối cùng lớn hơn.

Điện trở suất thể tích có thể được sử dụng như một trợ giúp trong việc lựa chọn vật liệu cách nhiệt cho một ứng dụng cụ thể. Sự thay đổi của điện trở theo nhiệt độ và độ ẩm có thể lớn và phải được biết khi thiết kế các điều kiện vận hành. Các phép đo điện trở suất thể tích thường được sử dụng để kiểm tra tính đồng nhất của vật liệu cách điện, liên quan đến quá trình xử lý hoặc để phát hiện các tạp chất dẫn điện ảnh hưởng đến chất lượng của vật liệu và không dễ dàng phát hiện bằng các phương tiện khác.

Khi một điện áp được đặt trực tiếp giữa mẫu và các điện cực tiếp xúc với nhau, dòng điện qua nó giảm tiệm cận về giá trị trạng thái ổn định. Sự giảm dòng điện theo thời gian có thể là do sự phân cực điện môi và tách các ion di động đến các điện cực. Đối với các vật liệu có điện trở suất thể tích nhỏ hơn khoảng 1010 m (7 cm), trạng thái ổn định thường đạt được trong vòng 1012 phút, và sau đó điện trở được xác định sau thời gian nhiễm điện này.
Đối với vật liệu có điện trở suất thể tích cao hơn, dòng điện có thể tiếp tục giảm trong vài phút, vài giờ, vài ngày hoặc thậm chí vài tuần. Do đó, thời gian nhiễm điện lâu hơn được sử dụng cho các vật liệu này và, nếu có liên quan, vật liệu này được đặc trưng bởi sự phụ thuộc vào thời gian của điện trở suất thể tích.

Không thể đo chính xác điện trở bề mặt hoặc độ dẫn điện bề mặt mà chỉ đo được ở mức xấp xỉ, vì độ dẫn thể tích hầu như luôn tham gia vào phép đo. Giá trị đo được phần lớn là đặc tính của sự nhiễm bẩn bề mặt của mẫu trong quá trình đo. Tuy nhiên, độ thấm của mẫu ảnh hưởng đến sự lắng đọng của các chất ô nhiễm và độ dẫn điện của chúng bị ảnh hưởng bởi các đặc tính bề mặt của mẫu. Do đó, điện trở suất bề mặt không phải là một thuộc tính vật chất theo nghĩa thông thường, nhưng có thể được coi là có liên quan đến các đặc tính của vật liệu trong trường hợp bị nhiễm bẩn.

Một số vật liệu, chẳng hạn như laminates, có thể có điện trở suất khá khác nhau ở lớp bề mặt và bên trong. Do đó, có thể quan tâm đến việc đo tính chất bên trong của một bề mặt sạch. Quy trình làm sạch nhằm mục đích tạo ra kết quả nhất quán phải được quy định đầy đủ, có tính đến tác động tiềm tàng của dung môi và các yếu tố khác của quy trình làm sạch đối với tính chất bề mặt.

Điện trở suất bề mặt, đặc biệt là khi nó cao, thường thay đổi hỗn loạn và thường phụ thuộc nhiều vào thời gian điện hóa; Điện năng 1 phút thường được chỉ định cho các phép đo.

Tổ chức của chúng tôi, trong số nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, cung cấp dịch vụ thử nghiệm cho Vật liệu cách điện rắn theo tiêu chuẩn IEC 60093 cho điện trở khối lượng và điện trở bề mặt, trong khuôn khổ các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế, với đội ngũ chuyên gia được đào tạo và trang thiết bị công nghệ tiên tiến .