电压击穿试验仪电极选型指南

一、电极挑选的核心依据

1. 试验标准适配性

优先遵循 GB/T 1408.1-2016（工频试验）、ASTM D149 等标准，关键要求包括：

◦ 电极材质：黄铜 / 不锈钢（常规）、钨铜合金（高压场景）

◦ 表面精度：镜面光洁度 Ra≤0.8μm，圆柱电极圆度吴差 ±0.01mm

◦ 安装精度：同轴度≤2mm（不等径电极）、≤0.1mm（棒状电极）

1. 被测材料特性匹配

二、按材料类型的电极选型方案

（一）固体材料专用电极

1. 薄板 / 薄膜类（厚度 0.1-3mm）

◦ 推荐类型：不等径电极 / 棒状电极

◦ 规格参数：

▶ 不等径：高压极 Φ75mm×25mm，接地极 Φ25mm×25mm，边缘倒圆 R3mm

▶ 棒状：Φ6mm 硬质合金棒，同心度吴差≤0.1mm，接触压力 0.49N±0.02N

◦ 防干扰措施：薄膜试样边缘包覆 25μm 聚酰亚胺膜，设置 PTFE 防弧罩

1. 厚板 / 成型件（厚度≥1.5mm）

◦ 平行板电极：直径≥试样边长 + 30mm，平面度吴差＜0.005mm

◦ 锥销电极：锥度 2%±0.2%，孔间距 25mm±0.5mm，仅适用于邵氏硬度＞85D 材料

◦ 平行圆柱电极：Φ6mm±0.05mm，间距 10mm±0.2mm，适配厚度＞15mm 高绝缘材料

1. 管状材料

◦ 内径＜100mm：外电极 25mm 宽金属箔，内电极伸出外电极≥25mm

◦ 内径＞100mm：外电极 75mm 宽金属箔，内电极 Φ25mm 柔性金属箔

（二）液体材料专用电极

• 平板型：Φ25mm 可调间距，表面镀金（厚度≥2μm），平行度自动补偿

• 球型：主电极 Φ12.5mm 球体，配 2mm 宽保护环，间隙 0.5mm

• 容器要求：硼硅酸盐玻璃（耐温＞150℃）或氧化铝陶瓷，注样流速≤10ml/s

三、电极参数关键匹配公式

1. 电极尺寸计算

◦ 平板电极直径 = 试样最大边长 + 30mm（确保边缘覆盖）

◦ 电极间距 = 试样厚度 + 0.5mm（液体）/ 0mm（固体紧密接触）

1. 特殊工况修正

◦ 高温测试：选用氮化硅陶瓷隔热套件，温度梯度＜2℃/mm

◦ 高介损材料：循环水冷电极，接触压力提升至 100N

◦ 各向异性材料：0°/45°/90° 三方向测试，采用可旋转电极夹具

四、实操校验与维护要点

1. 安装校验

◦ 激光对中仪检测同轴度，平行板电极平行度≤0.05mm/m

◦ 薄试样（＜0.5mm）需预置介电常数≤2.5 的硅脂层

1. 寿命管理

◦ 凹痕深度＞0.05mm 或边缘烧蚀＞5% 立即报废

◦ 每月校准压力系统，每季度抛光电极表面