# 電纜密封接頭所用絕緣材料的介電強度比較

> Source: https://chinacableglands.com/zh-hant/blog/dielectric-strength-comparison-of-insulating-materials-used-in-cable-glands/
> Language: zh-Hant
> Publisher: 倍拓電纜接頭
> Author: Victor Huang
> Published: 2026-02-28
> Updated: 2026-10-22

比較電纜密封接頭絕緣材料時，應同時考量測試方法、試件狀態、環境及完整產品證據，避免誤用 kV/mm 數據。

<p><strong>比較介電強度時，必須採用條件相符的材料試片與測試條件。</strong> 排名前，我會先核對牌號、厚度、狀態調節、電極、周圍介質、電壓波形及失效判定方式。結果只描述該項測試。接頭額定電壓、觸電防護、侵入防護、表面漏電起痕及使用壽命，均須有各自的產品或設備證據。</p>
<p>我會先依照明確的方法比較確切的材料配方，再檢查模塑零件及完整接頭，並納入其電纜、引入口、外殼與使用環境。短時間擊穿試驗、濕表面漏電起痕試驗，以及長時間電氣放電曝露，回答的是不同問題。實際引入口中最薄弱的路徑，決定哪些佐證才相關。</p>
<blockquote>
<p><strong>重點摘要</strong></p>
<ul>
<li>比較確切牌號，不要只比聚合物大類名稱。</li>
<li>將擊穿、直流電阻、介電率、漏電起痕、耐電暈性及耐電弧性分開看待。</li>
<li>若未列明試片厚度、狀態調節、電極、測試介質、電壓方法或失效準則，就應拒絕該項比較。</li>
<li>溫度、水分、添加劑、模製、污染及老化都可能改變結果，應視為測試條件。</li>
<li>找出受電應力的固體、表面與空氣間隙，再依設備要求檢查完整引入口。</li>
</ul>
</blockquote>
<h2 id="locate-the-electric-stress-before-choosing-a-test">選擇試驗前，先找出電氣應力的位置</h2>
<p><strong>先找出兩個電位不同的導電部件。</strong>接著追蹤它們之間的路徑。路徑可能穿過固體壁、沿著聚合物表面，或穿越空氣。有些路徑會跨越多個介面。即使使用相同的樹脂牌號，材料試片與完成的引入口也可能呈現不同路徑。</p>
<p>對電纜引入口而言，應識別導體、屏蔽層或鎧裝層、任何金屬接頭零件，以及外殼。確認哪些部件彼此連接，哪些必須保持絕緣。電纜外護套是這個配置中的一個部分；絕緣式接頭本體不會自動提供設備所需的全部絕緣。完整幾何形狀決定哪些表面與間隙需要注意。</p>
<p>將電氣曝露條件與該圖面一併記錄。電壓是交流、直流還是脈衝？記錄其波形、頻率、工作電壓與暫態。另記錄溫度、濕度與污染情況。涉及空氣時，也要納入壓力或海拔。還要識別受測物。兩個試驗電極間的材料試片、模塑本體，以及接有電纜的外殼，是三種不同物件。應註明結果描述的是哪一種物件。</p>
<figure class="blog-chart">
<svg xmlns="http&#58;//www.w3.org/2000/svg" viewBox="0 0 480 956" role="img" aria-labelledby="ds-paths-title ds-paths-desc" style="font-family:var(--font-body); width:100%; height:auto;">
<title id="ds-paths-title">電氣絕緣失效的三種位置</title>
<desc id="ds-paths-desc">三張獨立示意圖分別呈現：電極間穿透固體絕緣的可能擊穿路徑、沿受污染固體表面的路徑，以及跨越空氣間隙的路徑。虛線箭頭表示可能的失效路徑，並非正常電流。示意圖非按比例繪製，也不是規定的試驗治具或電纜密封接頭構造。</desc>
<defs><marker id="ds-paths-arrow" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="7" refY="4" orient="auto"><path d="M0 0L8 4L0 8Z" fill="var(--color-primary)" /></marker></defs>
<text x="240" y="52" text-anchor="middle" fill="var(--color-carbon)" font-size="30" font-weight="700">三種絕緣路徑</text>
<text x="240" y="86" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="21">依位置選擇試驗。</text>
<rect x="32" y="118" width="416" height="226" rx="12" fill="var(--surface-card)" stroke="var(--color-cloud)" stroke-width="2" />
<text x="56" y="154" fill="var(--color-carbon)" font-size="24" font-weight="700">1 穿過固體</text>
<rect x="190" y="190" width="100" height="74" fill="var(--color-ash)" stroke="var(--color-graphite)" stroke-width="2" />
<rect x="98" y="205" width="92" height="44" fill="var(--color-pewter)" stroke="var(--color-graphite)" stroke-width="2" />
<rect x="290" y="205" width="92" height="44" fill="var(--color-pewter)" stroke="var(--color-graphite)" stroke-width="2" />
<text x="144" y="184" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="21">電極</text>
<text x="336" y="184" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="21">電極</text>
<path d="M144 227H336" fill="none" stroke="var(--color-primary)" stroke-width="3" stroke-dasharray="7 5" marker-end="url(#ds-paths-arrow)" />
<text x="240" y="294" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="21">固體絕緣</text>
<text x="240" y="325" text-anchor="middle" fill="var(--color-carbon)" font-size="21">擊穿或電氣貫穿</text>
<rect x="32" y="370" width="416" height="226" rx="12" fill="var(--surface-card)" stroke="var(--color-cloud)" stroke-width="2" />
<text x="56" y="406" fill="var(--color-carbon)" font-size="24" font-weight="700">2 沿著表面</text>
<rect x="98" y="471" width="284" height="65" fill="var(--color-ash)" stroke="var(--color-graphite)" stroke-width="2" />
<rect x="98" y="431" width="70" height="40" fill="var(--color-pewter)" stroke="var(--color-graphite)" stroke-width="2" />
<rect x="312" y="431" width="70" height="40" fill="var(--color-pewter)" stroke="var(--color-graphite)" stroke-width="2" />
<text x="240" y="452" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="21">濕潤表面</text>
<path d="M168 471H312" fill="none" stroke="var(--color-primary)" stroke-width="3" stroke-dasharray="7 5" marker-end="url(#ds-paths-arrow)" />
<text x="240" y="513" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="21">固體絕緣</text>
<text x="240" y="576" text-anchor="middle" fill="var(--color-carbon)" font-size="21">漏電起痕或表面漏電</text>
<rect x="32" y="622" width="416" height="226" rx="12" fill="var(--surface-card)" stroke="var(--color-cloud)" stroke-width="2" />
<text x="56" y="658" fill="var(--color-carbon)" font-size="24" font-weight="700">3 跨越空氣間隙</text>
<rect x="98" y="703" width="70" height="60" fill="var(--color-pewter)" stroke="var(--color-graphite)" stroke-width="2" />
<rect x="312" y="703" width="70" height="60" fill="var(--color-pewter)" stroke="var(--color-graphite)" stroke-width="2" />
<text x="240" y="732" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="21">空氣</text>
<path d="M168 750H312" fill="none" stroke="var(--color-primary)" stroke-width="3" stroke-dasharray="7 5" marker-end="url(#ds-paths-arrow)" />
<text x="240" y="825" text-anchor="middle" fill="var(--color-carbon)" font-size="21">空氣擊穿／電氣間隙</text>
<text x="240" y="894" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="21">虛線箭頭表示可能的</text>
<text x="240" y="925" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="21">失效路徑，並非正常電流。</text>
</svg>
<figcaption>電極間的固體、表面與空氣路徑彼此不同，需要不同佐證：固體絕緣電氣貫穿強度、表面行為，以及實際空氣間隙設計。</figcaption>
</figure>
<p>示意圖將三種位置分開呈現，但這些失效可能彼此影響。表面損傷可能改變後續的電場；介面改變也可能暴露出不同的空氣路徑。我會先用它定位疑慮，再選擇材料試驗。設備設計接著必須考慮組裝完成的引入口中的所有路徑。</p>
<h2 id="dielectric-strength-is-a-specimen-test-result">介電強度是試片測試結果</h2>
<p><strong>介電擊穿電壓</strong> 是指定試片在特定測試條件下失效時的電壓。 <strong>介電強度</strong> 則是將該結果除以試片厚度所得的數值。此區別很重要，因為以厚度相除並不會使數值脫離厚度、電極幾何、缺陷或測試程序的影響。</p>
<p><a href="https://store.astm.org/standards/d149">ASTM D149-25</a> 涵蓋商用電源頻率下固體絕緣材料的擊穿電壓與電氣強度測試，並警告測試結果通常很少能直接預測實際應用表現。我會將電壓方法、試件準備、狀態調節、介質、溫度、電極及失效準則與數值一併保留。 <a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/1101">IEC 60243-1:2013</a> 涵蓋短時間工頻測試。兩項標準範圍都不表示試片測試可直接作為接頭額定電壓。板狀試片與模製蓋帽或本體，在厚度、熔接線、纖維方向、孔隙、含水量、顏色及表面方面可能不同。乾燥狀態下的試片結果，也不能自動涵蓋戶外曝露後的成品接頭。</p>
<h2 id="compare-the-exact-compound-not-the-polymer-family">比較確切配方，而不是聚合物系列</h2>
<p><strong>尼龍、PTFE、PEEK 與聚丙烯都是材料系列名稱。</strong> PTFE 是聚四氟乙烯；PEEK 是聚醚醚酮。各系列的確切牌號可能因填料、補強材、阻燃劑、顏色、加工及含水狀態而異。我會比較受控配方，而不排列材料系列的名次。</p>
<p>採用固定的比較架構：</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>比較欄位</th>
<th>重要原因</th>
<th>應保留的證據</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>材料</td>
<td>每個系列都包含不同配方</td>
<td>確切牌號及資料表版次</td>
</tr>
<tr>
<td>幾何形狀</td>
<td>厚度及模製特徵會改變電氣應力與缺陷機率</td>
<td>尺寸、試件準備及方向</td>
</tr>
<tr>
<td>狀態調節</td>
<td>熱與水分可能改變塑膠性質</td>
<td>時間、溫度及濕度</td>
</tr>
<tr>
<td>電壓</td>
<td>交流電（AC）、直流電（DC）、衝擊電壓及電壓上升速率的測試方法各異</td>
<td>標準、方法、頻率及電壓上升速率</td>
</tr>
<tr>
<td>電極與周圍介質</td>
<td>接觸形狀、空氣、油或其他介質會影響電場與表面放電</td>
<td>電極形狀、介質及溫度</td>
</tr>
<tr>
<td>失效準則</td>
<td>儀器設定及反應時間會影響測試終點</td>
<td>電流閾值、反應規則及觀察到的失效</td>
</tr>
<tr>
<td>變異</td>
<td>單一高數值無法描述整體分布</td>
<td>試片數量、個別結果、分散程度及排除資料</td>
</tr>
<tr>
<td>零件相關性</td>
<td>試片可能未包含模製特徵及接合處</td>
<td>與確切零件或接頭之間經證明的關聯</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>若材料配方、準備方式、厚度及狀態調節也一致，形狀相同的試件會更容易比較。模製端蓋與本體應分開處理。若要將板狀試片結果連結至這些零件，其幾何形狀與加工方式都須有文件記錄的關聯。</p>
<figure class="blog-chart">
<picture>
<source media="(max-width: 640px)" srcset="/images/blog/dielectric-strength-comparison-of-insulating-materials-used-in-cable-glands/specimen-pretest-preparation-600.webp" type="image/webp">
<img alt="分開托盤中的四片似聚合物平板試片旁放有空白紀錄卡；顯示幕未入鏡的測厚儀接觸其中一片的邊緣，後方隔間放置模製接頭零件" src="/images/blog/dielectric-strength-comparison-of-insulating-materials-used-in-cable-glands/specimen-pretest-preparation.webp" width="1200" height="800" loading="lazy" decoding="async" />
</picture>
<figcaption>分開的托盤與空白紀錄卡，可在比較測試資料前區隔板狀試片與模製接頭零件；測厚儀接觸其中一個試片邊緣。</figcaption>
</figure>
<p>這份 <a href="/zh-hant/blog/are-high-quality-nylon-cable-glands-stronger-than-you-think/">尼龍電纜密封接頭強度指南</a> 涵蓋機械資料的牌號與狀態調節。我會對電氣證據進行相同的身分核對。若補強材、顏色、阻燃劑、再生料含量或模製方式有所變更，須依受測構造重新審查。</p>
<p>一項 <a href="https://www.nist.gov/publications/effect-molecular-weight-and-layer-thickness-dielectric-breakdown-strength-neat-and">NIST 收錄的 2020 年分層聚合物薄膜研究</a> 發現，在其電容器薄膜系統中，厚度與材料結構會影響擊穿。該研究結果並未描述接頭用聚合物。我會用它整理需要報告的問題：試件結構、厚度、介面及加工方式。薄膜與厚壁模製零件可能具有不同缺陷及電場條件。先比較測試件，再建立關聯後，才能將材料結果用於成品零件。</p>
<p>材料在一種電氣試驗中表現良好，在另一種試驗中仍可能表現不佳。應先說明所指的性質，並將其試驗條件與單位一併保留。以下各項性質回答的是同一材料的不同問題。</p>
<h2 id="insulation-resistance-measures-a-different-response">絕緣電阻量測的是另一種響應</h2>
<p><strong>絕緣電阻</strong>是在指定條件下，以直流試驗電壓與測得的漏電流求得的電阻。體積電阻與表面電阻涉及不同路徑。電阻率也會納入相關試件及電極尺寸。<a href="https://store.astm.org/standards/d257">ASTM D257</a> 涵蓋這些量測，並將電壓、加壓時間與環境列為結果的一部分。</p>
<p>應註明讀值的時間，因為充電及其他響應會隨時間改變。也要檢查試驗配置。表面污垢、治具漏電及電極形狀都可能影響讀值。高電阻讀值不能改稱為擊穿電壓。我會在相同曝露後、且於試驗中的相同時間點比較電阻。這有助於分辨零件本身的變化與量測方式的變化。</p>
<h2 id="permittivity-describes-response-to-the-electric-field">介電率描述材料對電場的響應</h2>
<p><strong>介電率</strong>是描述介電材料對外加電場響應的性質。<strong>相對介電常數</strong>是將該響應與真空相比。對於固定形狀的電容器，可分別比較置入該材料與真空時的等效並聯電容。相對值沒有單位。使用常見術語「介電常數」時，仍應附上量測條件。</p>
<p><a href="https://store.astm.org/standards/d150">ASTM D150-22</a> 涵蓋固體絕緣材料的交流介電率與損耗量測。應將頻率、溫度、濕度、電極及試件準備方式與數值一併記錄。耗散因數描述的是另一項損耗特性。兩者都不是擊穿限值；相對介電常數較高，也不代表更適合作為電纜密封接頭的絕緣材料。</p>
<p>若引入口含有多種材料，應將各層形狀與介面納入電氣模型。單靠介電常數無法判定局部電場或零件的失效方式。相關試驗與機械配合應分開檢查。</p>
<h2 id="cti-compares-tracking-pti-checks-a-proof-level">CTI 比較漏電起痕；PTI 驗證耐受電壓</h2>
<p><strong>比較漏電起痕指數（CTI）</strong>是在指定試驗下用於比較表面漏電起痕的結果。<strong>驗證漏電起痕指數（PTI）</strong>則是在指定驗證電壓下取得的結果。<a href="https://knowledge.bsigroup.com/products/method-for-the-determination-of-the-proof-and-the-comparative-tracking-indices-of-solid-insulating-materials-1">BSI 對 PTI 的說明</a>指出，通過規定的污染液滴試驗即表示未發生漏電起痕失效或持續火焰。CTI 則使用該方法的電壓序列來表徵材料。</p>
<p><a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/79781">IEC 60112:2025</a> 將 PTI 用於驗收與品質管制，並主要以 CTI 進行材料表徵。該標準涵蓋設備零件及材料試片在交流電壓下的試驗。材料組成與表面狀態都會影響結果。應比較版本、試樣準備、污染物、狀態調節及失效判準。</p>
<p>漏電起痕會沿絕緣表面形成導電路徑，這與電流穿過完整壁面不同。PTI 通過不代表 CTI 達到最高值。任一指數都不能直接給出安全爬電距離或引入口電壓額定值。</p>
<h2 id="corona-resistance-needs-a-declared-exposure">耐電暈性需要明確界定曝露條件</h2>
<p><strong>耐電暈性</strong>是指在規定條件與時間下承受外部氣體放電的能力。承受高電應力的電極附近發生的局部放電，不一定會一次跨越整個絕緣系統。通過短時間擊穿試驗的材料，長時間曝露於放電時仍可能發生表面損傷。</p>
<p><a href="https://store.astm.org/d2275-22.html">ASTM D2275-22</a> 評估商用電源頻率下的表面電暈電壓耐久性。其範圍是外部表面曝露，不包括內部空隙中的放電。該標準指南列出的可能損傷包括侵蝕、裂紋、碳化路徑及電樹枝。濕度、氣流與加速曝露都會影響結果。</p>
<p>要進行有意義的比較，應保留試驗電壓與局部電場的依據。補上電極形狀與間距、頻率及波形。記錄氣體或空氣壓力、溫度、濕度及曝露時間。定義終點：可見損傷、某項性質喪失或失效。比較結果前，我會先與實驗室釐清這些問題。</p>
<p><a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/65087">IEC 60270:2025</a> 涵蓋電荷量測式局部放電量測、其配置、校正與解讀。依該方法取得的表觀電荷結果，不代表材料壽命。若主張涉及長期電暈損傷，應採用相關耐久性試驗，並以有佐證的方式連結至實際使用情況。</p>
<h2 id="arc-resistance-depends-on-the-arc-and-the-endpoint">耐電弧性取決於電弧類型與判定終點</h2>
<p><strong>耐電弧性</strong>是依特定曝露方法取得的結果，不能用來排列材料對所有電弧的耐受性。<a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/5672">IEC 61621:1997</a> 涵蓋乾燥固體絕緣表面附近的高電壓、低電流電弧。其範圍包括初步篩選、配方變更及品質管制。濕潤、髒污或高電流使用環境中的電弧，需要各自的佐證。</p>
<p><a href="https://store.astm.org/d0495-22.html">ASTM D495-22</a> 說明在乾燥試件表面放置電極，並分階段增加電弧曝露。失效是指局部熱損傷、化學變化或侵蝕造成導電路徑。由於曝露分階段變化，相同的增加時間不一定代表耐電弧性有相同幅度的提升。ASTM 不建議將其普遍用於材料規格。該標準排除熔融或流動殘留物會妨礙形成預期導電路徑的材料。</p>
<p>應將方法、電極、表面狀態、階段及觀察到的失效與數值一併記錄。乾式電弧結果不能取代濕表面漏電起痕佐證，也不能證明外殼承受故障能量的能力。</p>
<h2 id="a-defensible-dielectric-strength-comparison-has-two-passes">有依據的介電強度比較須分兩個階段</h2>
<p>我會先比較受控試片，再評估它們與模製零件及完整引入口的相關性。將這兩個階段分開，能避免把材料與產品效果混在一起排名。</p>
<figure class="blog-chart" style="container-type: inline-size;">
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<title id="ds-compare-title">電纜密封接頭絕緣材料的兩階段比較</title>
<desc id="ds-compare-desc">垂直判定流程將可比較的試片測試，與成品零件相關性及完整電纜密封接頭證據分開處理。</desc>
<defs><marker id="ds-compare-arrow" markerWidth="9" markerHeight="9" refX="8" refY="4.5" orient="auto"><path d="M0 0L9 4.5L0 9Z" fill="var(--color-primary)" /></marker></defs>
<text x="240" y="45.21" text-anchor="middle" fill="var(--color-carbon)" font-size="27" font-weight="700" style="font-size: calc(22px * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;">以兩個階段 </tspan><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;" dy="37">比較證據</tspan></text>
<text x="240" y="113.53" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;">材料資料用於篩選候選品；組件 </tspan><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;" dy="27">證據用來判定應用。</tspan></text>
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<g transform="translate(236.4 200.816) scale(0.72) translate(-52 -112)"><rect x="52" y="112" width="10" height="148" rx="5" fill="var(--color-primary)" />
</g>
<text x="44" y="338.73" fill="var(--color-carbon)" font-size="22" font-weight="700" style="font-size: calc(18px * 480px / 100cqw) !important;">1 識別確切配方</text>
<text x="44" y="368.98" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">記錄牌號、填料及補強材料， </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">顏色與製程。</tspan></text>
<text x="44" y="425.69" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">以確切配方牌號作為 </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">試件識別依據。</tspan></text>
<path d="M240 482.976V514.976" fill="none" stroke="var(--color-primary)" stroke-width="4" marker-end="url(#ds-compare-arrow)" />
<rect x="24" y="530.98" width="432" height="387.03" rx="16" fill="var(--surface-card)" stroke="var(--color-pewter)" stroke-width="3" />
<g transform="translate(236.4 558.976) scale(0.72) translate(-52 -314)"><rect x="52" y="314" width="10" height="176" rx="5" fill="var(--color-primary)" />
</g>
<text x="44" y="717.05" fill="var(--color-carbon)" font-size="22" font-weight="700" style="font-size: calc(18px * 480px / 100cqw) !important;">2 統一測試條件</text>
<text x="44" y="747.3" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">匹配厚度、準備方式、狀態調節、 </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">電極、</tspan></text>
<text x="44" y="804.01" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">介質、溫度、波形、速率及 </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">失效準則。</tspan></text>
<text x="44" y="860.72" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">若有一個欄位不同， </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">就應將結果標示為不等效。</tspan></text>
<path d="M240 918.006V950.006" fill="none" stroke="var(--color-primary)" stroke-width="4" marker-end="url(#ds-compare-arrow)" />
<rect x="24" y="966.01" width="432" height="310.16" rx="16" fill="var(--surface-card)" stroke="var(--color-pewter)" stroke-width="3" />
<g transform="translate(236.4 994.006) scale(0.72) translate(-52 -544)"><rect x="52" y="544" width="10" height="148" rx="5" fill="var(--color-primary)" />
</g>
<text x="44" y="1131.92" fill="var(--color-carbon)" font-size="22" font-weight="700" style="font-size: calc(18px * 480px / 100cqw) !important;">3 比較結果分布</text>
<text x="44" y="1162.17" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">使用樣本數、個別數值、分散程度 </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">及失效模式。</tspan></text>
<text x="44" y="1218.88" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">比較候選材料時，應查看 </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">完整結果分布。</tspan></text>
<path d="M240 1276.17V1308.17" fill="none" stroke="var(--color-primary)" stroke-width="4" marker-end="url(#ds-compare-arrow)" />
<rect x="24" y="1324.17" width="432" height="387.03" rx="16" fill="var(--surface-card)" stroke="var(--color-pewter)" stroke-width="3" />
<g transform="translate(236.4 1352.17) scale(0.72) translate(-52 -746)"><rect x="52" y="746" width="10" height="176" rx="5" fill="var(--color-primary)" />
</g>
<text x="44" y="1510.24" fill="var(--color-carbon)" font-size="22" font-weight="700" style="font-size: calc(18px * 480px / 100cqw) !important;">4 檢查成品零件的相關性</text>
<text x="44" y="1540.49" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">檢查模製厚度、熔接線、孔隙、 </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">介面，以及</tspan></text>
<text x="44" y="1597.2" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">經歷溫度、水分、 </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">化學物質及老化後的狀態。</tspan></text>
<text x="44" y="1653.91" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;">板狀試片結果必須有合理依據 </tspan><tspan x="44" style="font-size:inherit !important;" dy="27">才能連結至實際零件。</tspan></text>
<path d="M240 1711.2V1743.2" fill="none" stroke="var(--color-primary)" stroke-width="4" marker-end="url(#ds-compare-arrow)" />
<rect x="24" y="1759.2" width="432" height="211.6" rx="16" fill="var(--surface-card)" stroke="var(--color-primary)" stroke-width="4" />
<text x="240" y="1796.55" text-anchor="middle" fill="var(--color-carbon)" font-size="22" font-weight="700" style="font-size: calc(18px * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;">依完整產品證據 </tspan><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;" dy="30">作出判定</tspan></text>
<text x="240" y="1856.8" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;">匹配電纜、接頭、引入口、外殼及 </tspan><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;" dy="27">所需功能。</tspan></text>
<text x="240" y="1913.51" text-anchor="middle" fill="var(--color-graphite)" font-size="18" style="font-size: calc(var(--svg-body-screen) * 480px / 100cqw) !important;"><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;">完整產品證據支持 </tspan><tspan x="240" style="font-size:inherit !important;" dy="27">組件判定。</tspan></text>
</svg>
<figcaption>從確切配方及條件相符的試片測試，到模製零件相關性及完整產品證據的兩階段比較流程。</figcaption>
</figure>
<p>例如，考慮兩份標題都是「尼龍介電強度」的假設報告。報告 A 測試的是置於油中的薄型乾燥材料試片；報告 B 測試的是在空氣中經濕度調節、厚度較大的試片。即使兩者都得到相同的 kV/mm 數值，也不能據此認定其性能相同。單位無法消除厚度、濕度或試驗介質的差異。我會確認能否以相符條件測試相同牌號、相同準備方式及相同方法。若無法做到，就應將兩項結果分別列為不同主張並說明差異。兩份報告也都無法證明模塑後的接頭本體經曝露後會如何表現。妥當的結論是說明試驗實際支持的比較，並清楚指出尚未解決的問題。</p>
<p><a href="/zh-hant/blog/how-to-read-and-interpret-a-cable-gland-datasheet-like-a-pro/">電纜密封接頭資料表指南</a>說明如何核對狀態、選項、範圍與修訂版，讓各項主張都能明確識別。</p>
<h2 id="environment-and-processing-can-reverse-a-paper-ranking">環境與加工可能顛覆紙面排名</h2>
<p><strong>材料結果的一部分就是其測試狀態。</strong>溫度與相對濕度會影響許多塑膠，因此可靠的比較需要標準化的狀態調節與試驗條件。<a href="https://store.astm.org/standards/d618">ASTM D618-21</a> 說明為達到平衡、取得可重複試驗結果或模擬異常曝露而進行的狀態調節。所選狀態可能使數值高於或低於另一種狀態下的結果。</p>
<p><a href="https://store.astm.org/standards/d570">ASTM D570-22</a> 說明吸水的影響與曝露、形狀及塑膠性質相關。水分可能影響電阻、電氣損耗、強度、尺寸及外觀。我會比較與成品零件相關的狀態。不能對所有尼龍套用固定折減，也不能假定所有氟聚合物都因此具有優勢。模製也會改變熔接線、孔隙、應力、纖維方向、厚度及表面，進而改變電氣應力與擊穿路徑。紫外線、熱、化學物質、應變及清潔作業還會造成後續變化。若要將加速曝露換算為使用壽命，必須界定失效模式、模型及與實際使用的關聯。</p>
<figure>
<img alt="防護式介電測試治具旁放置模製電纜密封接頭聚合物零件" src="/images/blog/dielectric-strength-comparison-of-insulating-materials-used-in-cable-glands/dielectric-test-specimen-review.webp" width="1200" height="750" loading="lazy" decoding="async">
<figcaption>防護式介電測試試件與模製電纜密封接頭零件並列，以區分試件測試證據與成品零件的相關性。</figcaption>
</figure>
<h2 id="cable-gland-functions-remain-independent">電纜密封接頭的各項功能須分開評估</h2>
<p><strong>電纜密封接頭是完整的電纜引入產品，不只是一塊絕緣聚合物。</strong> <a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/7034">IEC 62444:2010</a> 涵蓋供應的完整電纜密封接頭之要求及測試範圍，並提醒材料結果只對應其實際量測的功能。</p>
<p>接頭可依設計執行密封、固定、安裝、耐受曝露，或鎧裝及屏蔽端接。絕緣本體可能使某個金屬介面彼此隔離。宣稱設備絕緣或防觸電前，我會先確認該零件被指定的功能。 <a href="/zh-hant/blog/high-voltage-cable-gland-safety-how-do-insulated-glands-protect-personnel-from-electrical-hazards/">高電壓絕緣型接頭指南</a> 將該介面與等電位連接、端接及更廣泛的設備設計區分。</p>
<p>我會追蹤電纜穿過接頭與外殼壁的路徑，包括外部及內部固定零件，以及獨立支撐。若某一確切組裝配置被指定絕緣功能，產品與設備紀錄都必須界定該工況。</p>
<figure class="blog-chart">
<picture>
<source media="(max-width: 640px)" srcset="/images/blog/dielectric-strength-comparison-of-insulating-materials-used-in-cable-glands/insulating-gland-complete-entry-600.webp" type="image/webp">
<img alt="開啟的金屬箱體內，一條連續電纜穿過側壁上的淺色模製接頭；可見外側蓋帽、內側鎖緊螺帽及分開設置的電纜支撐" src="/images/blog/dielectric-strength-comparison-of-insulating-materials-used-in-cable-glands/insulating-gland-complete-entry.webp" width="1200" height="800" loading="lazy" decoding="async" />
</picture>
<figcaption>開啟的金屬箱體呈現同一電纜引入口的內外兩側：外部接頭、內部固定五金件，以及沿電纜設置的獨立支撐。</figcaption>
</figure>
<p><a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/107319">IEC 60664-1:2020+AMD1:2025</a> 涵蓋其低電壓設備範圍內的電氣間隙、爬電距離及固體絕緣。電氣間隙沿空氣路徑量測；爬電距離沿絕緣表面量測。所需尺寸取決於設備規則、電氣應力與環境。單靠 CTI 數值或材料試片的擊穿強度，無法決定這些距離。</p>
<p>下表將觀察到的疑慮與可用來處理該疑慮的結果類型連結。實際方法與接受準則仍取決於適用的材料、產品或設備要求。</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>疑慮或機制</th>
<th>相關結果</th>
<th>可支援的判斷</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>固體絕緣電氣貫穿</td>
<td>擊穿電壓與依試驗定義的電氣強度</td>
<td>比較條件相符的試件；評估其與實際壁面及介面的關聯性</td>
</tr>
<tr>
<td>穿過或沿著絕緣的直流電流</td>
<td>絕緣電阻；有定義時的體積或表面電阻率</td>
<td>依指定電壓、時間及狀態調節條件比較導電情形</td>
</tr>
<tr>
<td>極化與交流損耗</td>
<td>相對介電常數與耗散因數</td>
<td>為電氣模型提供符合特定條件的輸入值</td>
</tr>
<tr>
<td>受污染表面上的導電損傷</td>
<td>CTI 材料表徵或 PTI 驗證結果</td>
<td>處理指定的漏電起痕要求，再套用設備間距規則</td>
</tr>
<tr>
<td>外部電暈造成的漸進式損傷</td>
<td>在所述曝露條件下的耐久性或損傷終點</td>
<td>比較對該曝露條件的耐受性，不要直接換算成使用年限</td>
</tr>
<tr>
<td>指定表面電弧造成的損傷</td>
<td>依特定方法取得的電弧結果與失效觀察</td>
<td>篩選對該電弧曝露的反應，並將其他電弧類型分開看待</td>
</tr>
<tr>
<td>穿過空氣或沿表面的閃絡</td>
<td>電氣間隙與爬電距離評估，以及所需的設備試驗</td>
<td>確認實際幾何形狀、電壓、暫態、污染及海拔條件</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>刮痕、沉積物或組裝位置變化可能影響表面路徑，卻不會改變原始材料試片所報告的強度。相反地，增加壁厚仍無法充分檢查外部表面路徑。我會依照此表追蹤每項候選變更，避免材料替換掩蓋另一個不同的絕緣問題。</p>
<p>同樣地，IP 代碼針對外殼的侵入防護邊界，而非電氣強度。阻燃等級是依指定方法評估燃燒行為，並非擊穿電壓。化學相容性代表材料對特定介質的反應，不是防觸電保護。 <a href="/zh-hant/blog/metal-vs-polymer-cable-glands-a-head-to-head-performance-test/">金屬與聚合物接頭比較</a> 說明材質選擇必須對應完整功能組合，而不是只看單一醒目性能數值。</p>
<h2 id="conditional-selection-rules">有條件的選型規則</h2>
<p>取得可比較的試驗資料及完整必要功能的佐證後，我才會選擇絕緣材料。以潮濕的控制箱引入口為例：新提出的顏色牌號在乾燥材料試片上的擊穿結果較高，但現有牌號具有相關的表面漏電起痕佐證。新數值無法回答濕表面的問題。我會先檢查暴露表面、污染情況及適用的漏電起痕要求，再取得新牌號的可比較資料。</p>
<p>如果同一引入口面臨介面附近的持續電氣放電，乾燥狀態下的擊穿數值與漏電起痕結果都無法提供耐電暈性的主張。這需要不同的試驗問題。以下規則可讓選擇回到實際使用條件：</p>
<ol>
<li><strong>若既有合格牌號的適用邊界相符，就沿用該牌號。</strong>優先採用具有相關零件及接頭佐證的受控配方。單憑較高的材料試片數值，不能證明新牌號適用。</li>
<li><strong>優先採用可比較的資料，而非單一較高數值。</strong> 若方法不同，就不要排列材料。應依一套明確方法及狀態調節條件重做測試或取得資料。</li>
<li><strong>配合主要曝露條件。</strong> 若工況涉及潮濕、高溫、強腐蝕性化學物質、輻射或機械應變，應採用相關曝露後的資料，且資料須對應確切配方。</li>
<li><strong>核對主導風險的性質。</strong>指出主要風險：漏電起痕、漏電、電暈損傷、電弧、火災、拉力、密封失效或化學侵蝕。短時間介電強度可能足夠，但上述其他功能之一仍可能決定限制。</li>
<li><strong>回到完整組件。</strong> 確認電纜範圍、模製幾何、引入口、配件、外殼、安裝說明及設備層級的電氣要求。</li>
</ol>
<p>確認適用性後，我才會比較成本。只要證據相符，較低成本的配方也可能符合工況；特殊聚合物則可能因特定曝露或電氣功能而有其必要。材料系列名稱本身不能支持任何一種結論。</p>
<h2 id="conclusion">結論</h2>
<p>我會在條件相符的情況下，以介電強度結果篩選確切配方，接著在完成的引入口中找出承受電應力的固體、表面及空氣間隙。介電率、直流電阻、CTI／PTI、耐電暈性及耐電弧性描述的是不同響應。應將每項結果與其設計用來量測的失效情況相比，而不是合併成單一材料排名。</p>
<p>最後，我會檢查模塑零件、電纜、接頭及外殼。確認牌號、顏色、製程、介面，以及經相關曝露後的狀態。套用設備對固體絕緣、電氣間隙、爬電距離及防護功能的要求。高 kV/mm 數值無法確立這些功能，而短時間試件試驗本身也不足以支持長期使用壽命的主張。</p>
<h2 id="frequently-asked-questions">常見問題</h2>
<h3 id="which-cable-gland-insulating-material-has-the-highest-dielectric-strength">哪一種電纜密封接頭絕緣材料的介電強度最高？</h3>
<p>無法按聚合物系列判定普遍適用的第一名。請比較幾何、狀態調節、電極、介質、電壓方法及失效準則都相同的確切牌號。若這些欄位不同，數值就不足以作為可靠排名。成品零件及完整接頭的證據也可能比材料試片的較高數值更重要。</p>
<h3 id="can-i-calculate-a-cable-glands-voltage-rating-from-a-kvmm-value">可以用 kV/mm 數值計算電纜密封接頭的額定電壓嗎？</h3>
<p>不可以。介電強度數值來自指定試件及方法。電場幾何、厚度效應、表面、介面、空氣間隙、爬電路徑、污染、過電壓及設備構造都須分別考量。應依設備設計準則及完整產品證據判定，不要將單一試片數值乘以壁厚。</p>
<h3 id="is-dielectric-strength-the-same-as-permittivity-insulation-resistance-or-cti">介電強度是否等同於介電率、絕緣電阻或 CTI？</h3>
<p>不是。介電強度關乎擊穿；介電率描述材料對電場的響應。絕緣電阻關乎指定條件下的直流導電。CTI 用於表徵表面漏電起痕，而 PTI 則是指定耐受電壓的驗證結果。電暈及電弧試驗代表其他不同曝露。應選擇能回答實際引入口失效疑慮的量測項目。</p>
<h3 id="does-moisture-always-make-nylon-unsuitable-for-cable-glands">水分一定會使尼龍不適用於電纜密封接頭嗎？</h3>
<p>不會。水分可能改變塑膠的電氣、尺寸及機械表現，但影響大小取決於確切牌號、零件形狀、曝露、狀態調節及所需功能。應使用與預定環境相符的狀態調節資料及完整接頭證據，不要只因材料名稱是尼龍就一概拒用。</p>
<h3 id="does-a-high-dielectric-strength-material-make-a-gland-touch-safe">高介電強度材料能讓接頭具備防觸電安全性嗎？</h3>
<p>不是。觸電防護取決於完整設備、絕緣系統、可觸及的導電部件、保護等電位連接、電纜端接、安裝方式及適用要求。絕緣式接頭元件可能支援某個特定介面，但其材料數值並不能確立整體防護措施，也不能確立所需的電氣間隙與爬電距離。</p>
<h3 id="sources-and-technical-references">來源與技術參考資料</h3>
<ul>
<li><a href="https://store.astm.org/standards/d149">ASTM D149-25，固體電氣絕緣材料的介電擊穿電壓與介電強度</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/1101">IEC 60243-1:2013，絕緣材料的電氣強度—工頻試驗</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://www.nist.gov/publications/effect-molecular-weight-and-layer-thickness-dielectric-breakdown-strength-neat-and">NIST 收錄的 2020 年研究：分子量、層厚度與聚合物介電擊穿強度</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://store.astm.org/standards/d257">ASTM D257-14(2021)e1，絕緣材料的直流電阻或電導</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://store.astm.org/standards/d150">ASTM D150-22，固體電氣絕緣的交流損耗特性與介電率</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://knowledge.bsigroup.com/products/method-for-the-determination-of-the-proof-and-the-comparative-tracking-indices-of-solid-insulating-materials-1">BSI，搭配 BS EN IEC 60112:2020 的耐漏電起痕指數（PTI）公開說明</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/79781">IEC 60112:2025，固體絕緣材料的耐漏電起痕指數及比較漏電起痕指數，2026-02 勘誤版</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://store.astm.org/d2275-22.html">ASTM D2275-22，受表面局部放電（電暈）作用之固體電氣絕緣材料的電壓耐久性</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/65087">IEC 60270:2025，高電壓試驗技術—局部放電的電荷量測</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/5672">IEC 61621:1997，乾燥固體絕緣材料—耐高電壓、低電流電弧放電試驗</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://store.astm.org/d0495-22.html">ASTM D495-22，固體電氣絕緣材料的高電壓、低電流乾式耐電弧性</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://store.astm.org/standards/d618">ASTM D618-21，塑膠測試前的狀態調節</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://store.astm.org/standards/d570">ASTM D570-22，塑膠吸水性</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/7034">IEC 62444:2010，電氣裝置用電纜密封接頭</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
<li><a href="https://webstore.iec.ch/en/publication/107319">IEC 60664-1:2020+AMD1:2025 CSV，低電壓設備的絕緣協調</a>，查閱日期：2026-10-22。</li>
</ul>
