在高低溫低氣壓試驗箱開展高壓元器件可靠性檢測時，諸多客戶都會發(fā)現(xiàn)，相較于常壓環(huán)境，低壓搭配高低溫的復(fù)合工況下，樣品觸點、接線端子、電路板位置更容易出現(xiàn)電弧放電、擊穿打火現(xiàn)象，嚴重時直接造成部件燒蝕報廢。弄清背對用好高低溫低氣壓試驗箱、保障高壓直流繼電器、航發(fā)電控、車載高壓模組等試件安全測試至關(guān)重要。
，低氣壓直接降低空氣絕緣擊穿強度，這是電弧增多的核心原因。空氣本身是天然絕緣介質(zhì)，在標準大氣壓下絕緣性能穩(wěn)定。當高低溫低氣壓試驗箱內(nèi)部真空泵抽走空氣，氣壓不斷下降，箱內(nèi)空氣分子密度大幅降低，帶電間隙之間能夠碰撞電離的粒子變少，介質(zhì)耐受電壓快速下跌。同等電極間距、同等電壓條件下，低壓環(huán)境擊穿電壓遠低于常壓，輕微電壓波動就會擊穿氣隙，形成持續(xù)性電弧。海拔越高、箱內(nèi)氣壓越低，絕緣衰減越明顯，電弧起弧門檻大幅降低。
第二，低溫與低壓疊加，進一步放大放電隱患。高低溫低氣壓試驗箱常設(shè)置 - 40℃甚至 - 70℃極寒工況，低溫會讓金屬電極收縮，細微密封縫隙、絕緣涂層出現(xiàn)微裂紋，水汽易滲入絕緣層內(nèi)部；低溫還會讓絕緣材料硬度上升、韌性下降，局部出現(xiàn)微小開裂缺陷。低壓環(huán)境下稀薄空氣更容易鉆進細微裂隙，形成導(dǎo)電通道，在電壓加載瞬間誘發(fā)沿面爬電與電弧。反觀高溫低壓工況，高溫加速絕緣材料老化、軟化，絕緣電阻下降，搭配低氣壓雙重削弱絕緣能力，同樣極易觸發(fā)放電。
第三，電弧自持燃燒能力變強，滅弧難度大幅提升。常壓環(huán)境下電弧產(chǎn)生后，周圍高密度空氣能快速冷卻電弧柱、吹斷電離通道，熄弧速度快。而在高低溫低氣壓試驗箱低壓環(huán)境中，空氣對流換熱能力弱，電弧熱量難以散出，電離等離子體可以長時間維持穩(wěn)定燃燒。高壓繼電器分斷電流時，一旦起弧，電弧拉伸長度更長、燃燒時間更久，觸頭金屬汽化損耗加劇，極易出現(xiàn)觸點粘連失效，這也是新能源高壓零部件必須經(jīng)過高低溫低氣壓滅弧驗證的關(guān)鍵原因。
第四，箱內(nèi)凝露、氣體雜質(zhì)加劇局部放電風(fēng)險。高低溫低氣壓試驗箱進行高低溫交變過程中，若干燥凈化不足，箱體殘留微量水汽，低壓環(huán)境下水汽更容易電離；金屬腔體揮發(fā)微量金屬蒸汽，混合稀薄空氣后會進一步降低擊穿電壓。電路板針腳、細小間隙位置易出現(xiàn)微小電暈放電，長期累積會碳化絕緣基材，逐步演變成惡性拉弧擊穿故障。
在實際測試操作中，使用高低溫低氣壓試驗箱測試高壓件時，需要拉大電極安全間距、增加惰性氣體保護、分段階梯加壓，配合設(shè)備緩壓程序，減少壓差沖擊帶來的瞬時過壓打火。真空系統(tǒng)、密封結(jié)構(gòu)、溫壓同步控制精度，直接決定試件放電概率控制水平。總而言之，低氣壓弱化空氣絕緣、高低溫損傷絕緣結(jié)構(gòu)、稀薄空氣難以快速熄弧，多重因素疊加，造就了高低溫低氣壓試驗箱內(nèi)電弧放電風(fēng)險遠高于常規(guī)常溫常壓測試環(huán)境，也是高壓三電、航空機載設(shè)備必須完成此項環(huán)境考核的根本緣由。
楊經(jīng)理 （經(jīng)理）