พลาสติกซึ่งส่วนใหญ่เป็นวัสดุฉนวน (โดยทั่วไปการพูดความต้านทานของวัสดุฉนวนอยู่เหนือ 107 ohm-m, เช่นค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่า 10-7 s/m) วัสดุฉนวนพลาสติกเป็นวัสดุสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์, E&E) และการเลือกเหตุผลและการประยุกต์เป็นกุญแจสำคัญในการรับรองคุณภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุฉนวนพลาสติกในการประยุกต์ใช้คุณสมบัติพื้นฐาน ได้แก่ คุณสมบัติทางไฟฟ้าคุณสมบัติเชิงกลคุณสมบัติทางเคมีคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อมคุณสมบัติทางเศรษฐกิจและอื่น ๆ ที่นี่ส่วนใหญ่จะแนะนำคุณสมบัติทางไฟฟ้าโดยเฉพาะรวมถึงปริมาตรและความต้านทานพื้นผิว , ความต้านทานต่อการติดตามไฟฟ้าสถิต, ความต้านทานต่ออาร์คไฟฟ้า, ความต้านทานโคโรนา, การปล่อยบางส่วนและอื่น ๆ
ประสิทธิภาพของวัสดุฉนวนพลาสติกในสนามไฟฟ้าเรามักจะใช้คุณสมบัติอิเล็กทริกเพื่ออธิบายโดยเฉพาะอย่างยิ่งรวมถึงการนำไฟฟ้าอิเล็กทริกโพลาไรเซชันอิเล็กทริกการสูญเสียอิเล็กทริกและความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกของคุณสมบัติพื้นฐานทั้งสี่และพารามิเตอร์ลักษณะที่สอดคล้องกันคือความต้านทาน , ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสัมพัทธ์ (εR), การสูญเสียไดอิเล็กทริกแทนเจนต์ (Tan Δ) และความแข็งแรงของอิเล็กทริก (EJ) เพียงแค่ใส่วัสดุฉนวนพลาสติกจะได้รับการนำไฟฟ้าโพลาไรซ์การสูญเสียและการสลายในสนามไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วฉนวนกันความร้อนของส่วนพลาสติกรวมถึงฉนวนพื้นผิวและฉนวนภายใน ฉนวนพื้นผิวส่วนใหญ่รวมถึงคุณสมบัติเช่นความต้านทานพื้นผิวความต้านทานต่อการติดตามไฟฟ้าความต้านทานส่วนโค้งความต้านทานโคโรนา ฯลฯ ในขณะที่ฉนวนภายในรวมถึงคุณสมบัติเช่นความต้านทานปริมาตร, ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก, การสูญเสียอิเล็กทริก, ความแข็งแรงของอิเล็กทริก, การปลดปล่อยบางส่วน
1. ความต้านทานและความต้านทานของฉนวน
ความต้านทานต่อฉนวนเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์พื้นฐานในการกำหนดคุณสมบัติของฉนวนกันความร้อนความต้านทานของฉนวนของฉนวนประกอบด้วยสองส่วนความต้านทานปริมาตร (ความต้านทานปริมาตร, RV) และความต้านทานพื้นผิว (ความต้านทานพื้นผิว, RS) ความต้านทานที่สอดคล้องกันคือความต้านทานที่สอดคล้องกัน ความต้านทานปริมาตร (ρv) และความต้านทานพื้นผิว (ความต้านทานพื้นผิว, RS) ตามลำดับ ความต้านทานที่สอดคล้องกันคือความต้านทานปริมาตร (ρv) และความต้านทานพื้นผิว (ρs) ตามลำดับ จากคำจำกัดความความต้านทานปริมาตรจะถูกวางไว้ในชิ้นงาน "สอง" บนพื้นผิวตรงข้ามของขั้วไฟฟ้าทั้งสองระหว่างแรงดันไฟฟ้า DC ที่เพิ่มเข้ามาและการไหลผ่านขั้วไฟฟ้าทั้งสองระหว่างความฉลาดในปัจจุบันของสถานะคงที่ ต่อหน่วยปริมาตร; ความต้านทานพื้นผิวถูกวางไว้ในตัวอย่าง "A" บนพื้นผิวบนขั้วไฟฟ้าทั้งสองความต้านทานพื้นผิวจะถูกวางไว้ในชิ้นงาน "A" พื้นผิวบนขั้วไฟฟ้าทั้งสอง ความต้านทานพื้นผิวอยู่ในตัวอย่าง "A" พื้นผิวของขั้วไฟฟ้าทั้งสองของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองและกระแสไหลผ่านขั้วไฟฟ้าทั้งสองของความฉลาดของความต้านทานพื้นผิวที่เป็นพื้นที่หน่วยของความต้านทานพื้นผิว ในความเป็นจริงวัสดุฉนวนพลาสติกในสนามไฟฟ้าจะมีกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กมากผ่านกระแสนี้ผ่านปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการรั่วไหลผ่านกระแสเรียกว่ากระแสรั่วไหล (กระแสรั่วไหล)
มาตรฐานการทดสอบหลักสำหรับปริมาณและความต้านทานพื้นผิวของวัสดุฉนวนพลาสติกคือ IEC 60093, ASTM D257 และ GB/T 1410 เป็นที่น่าสังเกตว่าเงื่อนไขการทดสอบและสภาพแวดล้อมเช่นอุณหภูมิความชื้นความแข็งแรงของสนามไฟฟ้าและการฉายรังสี ผลกระทบต่อความต้านทานของฉนวนของพลาสติก ความต้านทานปริมาตรของวัสดุฉนวนพลาสติกทั่วไปอยู่ระหว่าง 107 ~ 1016 Ω-m และความต้านทานพื้นผิวอยู่ระหว่าง 1010 ~ 1017 Ω โดยทั่วไปแล้วความต้านทานของโพลีเมอร์ที่ไม่ใช่ขั้วมีขนาดใหญ่กว่าโพลีเมอร์ขั้วโลกเล็กน้อย แต่เนื่องจากความแตกต่างอย่างมากในองค์ประกอบของวัสดุกระบวนการผลิตและเงื่อนไขการทดสอบแม้แต่ประสิทธิภาพของวัสดุเดียวกันก็แตกต่างกันอย่างมาก
2. ค่าคงที่อิเล็กทริกและการสูญเสียอิเล็กทริก
ความสัมพันธ์แบบสัมพัทธ์ (เรียกอีกอย่างว่า permittivity สัมพัทธ์, εr) เป็นความฉลาดของความจุระหว่างขั้วไฟฟ้าของตัวเก็บประจุและความจุสูญญากาศของการกำหนดค่าอิเล็กโทรดเดียวกันเมื่อพื้นที่รอบ ๆ ขั้วไฟฟ้าเต็มไปด้วยวัสดุฉนวนอย่างสมบูรณ์ ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกเป็นผลิตภัณฑ์ของค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสัมพัทธ์และค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูญญากาศ มุมการสูญเสียอิเล็กทริก (Δ) คือมุมที่เหลือของความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับตัวเก็บประจุที่มีวัสดุฉนวนเป็นอิเล็กทริกและกระแสที่เกิดขึ้น แทนเจนต์ของมุมการสูญเสียอิเล็กทริก (หรือที่เรียกว่าปัจจัยการสูญเสียอิเล็กทริก, ปัจจัยการกระจาย, tanΔ) คืออัตราส่วนของพลังงานที่ใช้งานต่อพลังงานปฏิกิริยาที่ใช้โดยวัสดุฉนวนเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าเช่นแทนเจนต์ของมุมการสูญเสียΔ . ในแง่ของคนธรรมดาแหล่งที่มาของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกคือวัสดุฉนวนพลาสติกโพลาไรซ์ในสนามไฟฟ้าก่อตัวเป็นสนามไฟฟ้าผกผันซึ่งช่วยลดความแรงของสนามไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ แหล่งที่มาของการสูญเสียอิเล็กทริกคือวัสดุฉนวนพลาสติกโพลาไรซ์ในสนามไฟฟ้าดูดซับพลังงานไฟฟ้าและกระจายในรูปแบบของความร้อน
วัสดุฉนวนพลาสติกค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสัมพัทธ์และปัจจัยการสูญเสียอิเล็กทริกของมาตรฐานการทดสอบส่วนใหญ่ IEC 60250, ASTM D150 และ GB/T 1409 ที่นี่เพื่อพูดถึงความถี่ของเอฟเฟกต์ทั้งสอง (50Hz ~ 1GHz) วัสดุฉนวนพลาสติกทั่วไป เพิ่มความถี่ของสนามไฟฟ้าค่าคงที่ไดอิเล็กทริกลดลงการสูญเสียอิเล็กทริกจะเพิ่มขึ้น พลาสติกที่ไม่ใช่ขั้วหรือขั้วเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่นโพลีเอทิลีน, โพลีสไตรีน, โพลีเทตราฟลูออโรเอทิลีนและพลาสติกไฮโดรคาร์บอนบริสุทธิ์อื่น ๆ , การอนุญาตแบบสัมพัทธ์มีขนาดเล็กมาก (ประมาณ 2 ~ 3) ปัจจัยการสูญเสียอิเล็กทริกก็มีขนาดเล็กมาก 4); พลาสติกขั้วโลกเช่น PVC, เรซินฟีนอลิก, ไนลอน, ฯลฯ , การอนุญาตแบบสัมพัทธ์ของพวกเขามีขนาดใหญ่กว่า (4 ~ 7), ปัจจัยการสูญเสียอิเล็กทริกมีขนาดใหญ่ขึ้น (0.01 ~ 0.2) เช่นเดียวกับความต้านทานการสูญเสียอิเล็กทริกคงที่และการสูญเสียอิเล็กทริกของวัสดุฉนวนพลาสติกยังได้รับผลกระทบจากองค์ประกอบของวัสดุกระบวนการผลิตและเงื่อนไขการทดสอบ
3. ความแข็งแรงของอิเล็กทริก
การทดสอบความแข็งแรงของอิเล็กทริก (ความแข็งแรงของอิเล็กทริก) แบ่งออกเป็นสองประเภทคือการทดสอบการสลายและการทดสอบแรงดันไฟฟ้า การทดสอบการสลายอยู่ในการทดสอบแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องชิ้นงานจะเกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าสลายนั่นคือแรงดันไฟฟ้าสลาย (แรงดันไฟฟ้าสลายหรือแรงดันการเจาะ), ความหนาของหน่วยของแรงดันพังทลายที่ความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก ทนต่อการทดสอบแรงดันไฟฟ้าอยู่ในแรงดันไฟฟ้าทีละขั้นตอนตัวอย่างจะทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงสุดนั่นคือทนต่อแรงดันไฟฟ้า (ทนต่อแรงดันไฟฟ้าหรือความต้านทานแรงดันไฟฟ้า); ในระดับแรงดันไฟฟ้าตัวอย่างการทดสอบทั้งหมดจะไม่เกิดขึ้นภายในการสลาย เป็นที่น่าสังเกตว่าในระหว่างการทดสอบมีความเป็นไปได้ของวาบไฟนั่นคือตัวอย่างและขั้วไฟฟ้ารอบการสูญเสียคุณสมบัติฉนวนของก๊าซหรือสื่อของเหลวทำให้วงจรทดสอบ
มาตรฐานหลักสำหรับการทดสอบความแข็งแรงของอิเล็กทริกของวัสดุฉนวนพลาสติกคือ IEC 60243, ASTM D149, GB/T 1408 และ GB/T 1695 ซึ่ง GB/T 1695 เป็นวิธีการทดสอบสำหรับยาง Vulcanized เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าการทดสอบความแข็งแรงของวัสดุอิเล็กทริกได้รับผลกระทบจากรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าและความถี่ (DC, ความถี่อุตสาหกรรม; Lightning Shock), เวลาการทำงานของแรงดันไฟฟ้า, ความหนาและความไม่ลงรอยกันของตัวอย่างและสภาพแวดล้อม ความแข็งแรงของอิเล็กทริกของแผ่นพลาสติกและแผ่นพลาสติกทั่วไปทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 10 ~ 60 kV/มม. และความแข็งแรงของอิเล็กทริกของฟิล์มเช่นโพลีโพรพีลีนโพลีเอสเตอร์และโพลีอิมด์อยู่ที่ประมาณ 100 ~ 300 kV/มม.
