PVDF热缩管的绝缘耐压能到多少伏？实测结果

　　选择材料进行电气绝缘防护的时候，在这个问题上工程师最为关注的就是它的耐压性能：套在外皮电缆接头上的一道管道，到底能承受多大的电压呢?PVDF热缩管是中高档防护材料的一个典型例子，它的绝缘耐压能力直接影响到它可以被应用在哪种电压级别的地方。本文将会用到业内普遍采用的方法来对PVDF热缩管进行耐压试验，并且会引用一些典型的实验结果来进行分析说明，在此基础上再进一步地去探讨一下有关的产品标示中的“耐压”字样所包含的具体含义是什么?它又受到什么样的外界环境条件的影响呢?最后还要弄明白的是：我们究竟应该如何正确的理解和把握住该类产品上所标明出来的那几个具体的数值指标当中分别代表了什么意思呢?它们又是怎样被外界的各种各样的自然现象和各种各样的人为因素等等所影响着呢?所以，要想真正地掌握好这些产品上的具体数值指标的意思的话，那么就必须要先要搞清楚其中到底有哪些不同的地方性差异之处以及哪些其他的方面也会影响到到它的结果来呢?所以，在掌握了以上的内容之后再进一步去探讨一下有关的产品标示中的“耐压”字样所包含的具体含义是什么?它又受到什么样的外界环境条件的影响呢?最后还要弄明白的是：我们究竟应该如何正确的理解和把握住该类产品上所标明出来的那几个具体的数值指标当中分别代表了什么意思呢?它们又是怎样被外界的各种各样的自然现象和各种各样的人为因素等等所影响着呢?所以，要想真正地掌握好这些产品上的具体数值指标的意思的话，那么就必须要先要搞清楚其中到底有哪些不同的地方性差异之处以及哪些其他的方面也会影响到到它的结果来呢?所以，在掌握了以上的内容之后再进一步去探讨一下有关的产品标示中的“耐压”字样所包含的具体含义是什么?它又受到什么样的外界环境条件的影响呢?最后还要弄明白的是：我们究竟应该如何正确的理解和把握住该类产品上所标明出来的需要注意的是，在不同的生产厂家或者同一生产厂家的不同批次产品中，其真实状况会有所不同，并且文中的数据只供参考之用，对于重要的指标仍然要根据具体的商品检验报告来确定。

　　首先需要了解的是两个名词：耐压和绝缘电阻

　　在讨论耐压问题之前，首先要弄清楚两个很容易被混为一谈的参数。

　　击穿电压是当给材料加上规定的电压直到绝缘体被击穿为止时所得到的最大电压值。它是衡量绝缘体所能耐受的最大电压的能力，在一般情况下用千伏每毫米(kV/mm)来表示其击穿强度，并且属于该种材料本身的特性。

　　耐电压(耐压测试)就是工程验收的标准，在进行产品检验时要给定一定的试验电压，并且维持一段时间(比如一分钟)，如果在这一过程中没有出现击穿或者闪络现象，则认为该产品的质量符合要求。产品的规格书中所标出的“耐压XX千伏”的数值通常就是该验收值，在此之前就已经包含了足够的安全性余量，小于材料实际所能承受的最大电场强度。

　　绝缘电阻表示的是漏电流的程度，在一般情况下它的单位就是兆欧姆，并且它所代表的就是长时间使用过程中对电气设备进行保护的能力;而耐压则是另外一种评价方法，在很多场合下两者都是互相补充的关系。

　　二、实际测试结果：PVDF热收缩套件在承受压力的时候表现怎样呢?

　　按照行业内一般使用的试验方法，在标准电极上自由套装PVDF热缩管，并以工频交流电源为激励源进行加压试验直到发生击穿为止。典型的实验结果显示如下：

　　从击穿强度的角度来看，合格的PVDF热缩管的击穿强度一般都在20kV/mm以上，优质的制品可以达到30kV/mm或者更高的水平。按照一般壁厚为1.0毫米的情况来推算的话，理论上可以达到20KV以上的击穿电压;厚度为1.5毫米的厚壁规格，在理论上可以达到30KV左右的最大值。

　　成品耐压验收部分中，市场上主流的PVDF热缩管规格书中所标示的最大工作电压一般都在2.5KV到7KV之间(一分钟内不会出现击穿现象)。这就意味着，在材料极限之外还留有足够大的安全余量。在实际抽检过程中，优质的商品一般可以承受远远大于标称值的电压而不会损坏。

　　对于绝缘电阻来说，在正常情况下体积电阻率一般都在10^14Ω•cm之间，而绝缘电阻可以达到几千万到上亿欧姆的程度，在被浸泡了24个小时之后仍然能够维持较高的水平。由于PVDF分子具有很好的憎水性以及化学惰性的特点。

　　从数据上可以看出，普通的聚乙烯或聚丙烯热收缩套件，在耐压能力方面一般都在十几到二十千伏每毫米之间;而以聚偏氟乙烯(PVFD)为代表的材料，则整体表现要好一些并且更加稳定，在温度变化较大的情况下，它的电性能下降的程度会比较小。

　　第三部分：对实际测量耐压试验的影响有以下五种重要因素

　　同一种产品的在不同的环境下所得到的耐压数值会有所不同。造成实际测量的结果不准确的原因主要有以下几点：

　　第一是壁厚和均匀性的关系。耐压试验和壁厚之间基本上是呈正比例关系的，但是局部偏薄的地方就会变成被击穿的一个弱点。管材壁厚不均的产品，在实际测试中耐压有较大的波动。

　　二是温度。绝缘材料在高温下会降低其耐压能力。PVDF热缩管在常温下的性能很好，但是到了环境温度接近它长久使用的最高点(即150°C)的时候，它的耐压能力就会出现明显的降低，在选择型号的时候要根据实际情况来打折扣进行评价。

　　第三是环境湿度和污染物的影响。表面凝露、盐雾、粉尘等污染物的存在会导致沿面放电现象的发生，并且使得实际测量到的耐压试验结果远远小于该设备本身的击穿电压。在户外使用的场合下要考虑到爬电距离以及外表的干净程度。

　　四是机械损伤。在收尾阶段出现的划痕、擦痕和气泡都属于击穿缺陷。实际测试结果表明，在大多数情况下，击穿点并不是由于材料本身的缺陷造成的，而是在于安装上的问题所导致的。

　　第五点就是电极接触情况。在做实验的时候，如果电极和管道内壁没有很好的接触或者有空气间隙的话，在局部会产生放电现象，并且会先于正常情况下出现故障点并导致整个系统失效的情况发生。因此所得到的数据就会是失真的数据了。

　　第四部分：和其它类型的热缩套件相比，在耐压方面的情况

　　把PVDF热缩管放入到该产品的大家族里去看会更加清楚：普通的单壁聚乙烯管适用于中低压力环境，在耐压试验时多数情况下都在1～2.5KV之间;由于双壁热缩管内部使用了加热后的粘合剂来填满整个结构，在整体上具有很好的密封效果，并且它的抗拉强度和同等厚度的一次成型的产品差不多;PVDF热缩管由于其更加紧密的晶体结构以及更为稳定介电特性，在中高温度下耐压保持率表现优异;但是氟橡胶热缩套管的价值并不在于它的电气特性，在于它能够在高温、高湿度的工作环境中使用，并且不会因为这些环境的影响而导致其电气性能下降到与普通材料相比没有明显区别的程度。对于花纹热缩管来说，它的外表纹路对于主体耐压的影响并不大，在一些防滑标志的地方会用到它。在选择的时候要根据电压等级、温度和环境这三个因素来进行综合评判，并不是只用某个具体的数值来衡量。

　　第五步就是怎样去利用好的耐压参数

　　在工程的应用当中可以考虑以下几点：首先，在设计的时候要留有一定的余量，一般情况下是按照三倍以上的标准来确定工作的电压等级;二是注意对温度进行校正，在高溫環境下按照廠家給出的溫度-耐壓曲線來計算;第三、注意施工的质量，防止出现收缩损伤的情况，在需要的时候可以做全面的耐压试验抽查工作。

　　六、结语

　　从整体上看，PVDF热缩管的实际击穿强度一般都在20kV/mm以上，产品的耐压试验合格的标准大多为2.5KV到7KV不等，并且配合上几千兆欧级别的绝缘电阻测试结果来判断的话，则可以得出结论：该产品具有良好的电气性能和机械特性。可以满足中低甚至高电压等级的绝缘保护要求。但是数字后面的是壁厚、温度、湿度以及施工的质量在默默地改变着实际情况的表现。理解了参数之后还要给它留出足够的余地，并且要按照标准进行施工，这样才有可能使这一层很薄的小钢管变成一个可靠的安全电墙。