電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗-文庫(kù)吧
2025-04-20 15:52 本頁(yè)面
【正文】 性電介質(zhì)： 如酒精 、 水等 ?r10， 此類(lèi)液體電介質(zhì)用作電容器浸漬劑 ， 可使電容器的比電容增大 ， 但通常損耗都較大 三、 液體電介質(zhì)的介電常數(shù) 13 根據(jù)轉(zhuǎn)向極化的特點(diǎn) ， 對(duì)介電常數(shù)隨溫度及頻率變化的趨勢(shì)作出解釋?zhuān)? （ 1） T不變時(shí) f增大 ， ?r 減小 （ 2） f不變時(shí) T升高 ， ?r先增后減 024630 10 10 30 50溫度T ( ℃)相對(duì)介電常數(shù)f1f3f2頻率 f1?f2?f3 (4)介電常數(shù)同溫度和頻率的關(guān)系（氯化聯(lián)苯） 14 （ 1） 中性固體電介質(zhì)： 聚乙烯 、 聚丙烯 、 聚四氟乙烯 、 聚苯乙烯 、 石蠟 、 石棉、 無(wú)機(jī)玻璃等都屬此類(lèi)電介質(zhì) ， 只有電子式極化和離子式極化形式 ， ?r不大 ， 通常在 ? 。 陶瓷 ， 云母等晶體型離子結(jié)構(gòu)的中性電介質(zhì) ， 相對(duì)介電常數(shù) ?r 一般在 5~8左右 。 （ 2） 極性固體電介質(zhì)： 樹(shù)脂 、 纖維 、 橡膠 、 蟲(chóng)膠 、 有機(jī)玻璃 、 聚氯乙烯和滌綸等 。 ?r 較大 ， 一般為 3~6， 還可能更大 。 ?r和 T及 f的關(guān)系和極性液體的相似 四、 固體電介質(zhì)的介電常數(shù) 15 16 五、討論極化的意義 1. 選擇絕緣 在實(shí)際選擇絕緣時(shí) ， 除了考慮電氣強(qiáng)度外 ， 還應(yīng)考慮介電常數(shù) ?r 選擇用于電容器中的絕緣材料時(shí) ， 若追求同體積條件有較大電容量 ， 要選擇 ?r 較大的介質(zhì) ， 這樣 ， 電容器單位容量的體積和重量就可以減小 。 選擇時(shí)要注意電氣強(qiáng)度 ， 對(duì)于電纜，為減小電容電流，要選擇 ?r 較小的介質(zhì) 又如電機(jī)定子線圈出槽口和套管等情況，如果固體絕緣材料的 ?r減小，則交流下沿面放電電壓可以提高。 17 2. 多層介質(zhì)的合理配合 對(duì)于多層介質(zhì) ， 在交流及沖擊電壓下 ， 各層電壓分布與其 ?r成反比 ， 要注意選擇 ?r， 使各層介質(zhì)的電場(chǎng)分布較均勻， 從而達(dá)到絕緣的合理應(yīng)用 3. 材料的介質(zhì)損耗與極化類(lèi)型有關(guān) ，而介質(zhì)損耗是影響絕緣劣化和熱擊穿的一個(gè)重要因素。 4. 夾層介質(zhì)界面極化現(xiàn)象在絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中可用來(lái)判斷絕緣受潮情況。 在使用電容器等電容量很大的設(shè)備時(shí)，必須特別注意吸收電荷可能對(duì)人身安全造成的威脅。 18 平行平板電極間距離為 2cm， 在電極上施加 55kV的工頻電壓時(shí)未發(fā)生間隙擊穿 ， 當(dāng)板電極間放入一厚為 1cm的聚乙烯板 (?r=)時(shí) ， 問(wèn)此時(shí)是否會(huì)發(fā)生間隙擊穿現(xiàn)象 ？ 為什么 ？ 并請(qǐng)計(jì)算插入聚乙烯板前后的各介質(zhì)中的電場(chǎng)分布。 電介質(zhì)極化應(yīng)用實(shí)例一 19 解： (1)插入前： Ea=V0/d=55/2= kV/cm (2)插入后： Vs/Va= ?a / ?s， 得 Va= V0=Vs+Va= Vs=V0/=55/= (kV) Es= kV/cm Va=V0Vs== (kV) Ea= kV/cm30 kV/cm的空氣擊穿場(chǎng)強(qiáng) 故插入聚乙烯板后空氣間隙擊穿 20 對(duì)于同軸電纜，可采用多層介質(zhì)，在靠近內(nèi)電極處采用介電常數(shù)大的好處是什么？為什么？從介電常數(shù)的角度來(lái)分析油紙絕緣在套管中是如何改善電場(chǎng)分布的。目前固體絕緣的套管方興未艾，你是如何考慮材料的選擇呢？ 電介質(zhì)極化應(yīng)用思考題 21 13 電介質(zhì)的電導(dǎo) 任何電介質(zhì)都不是理想的絕緣體 ， 在它們內(nèi)部總有一些聯(lián)系較弱的帶電質(zhì)點(diǎn)存在 。 在外電場(chǎng)作用下 ， 這些帶電質(zhì)點(diǎn)作定向運(yùn)動(dòng) ， 形成電流 。 因而任何電介質(zhì)都具有電導(dǎo) 。 22 0漏導(dǎo)電流和絕緣電阻 在電介質(zhì)上加上直流電壓，初始瞬時(shí)由于各種極化的存在，流過(guò)電介質(zhì)的電流很大，之后隨時(shí)間而變化。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，極化過(guò)程結(jié)束，流過(guò)介質(zhì)的電流趨于一定值 I， 這一穩(wěn)定電流 稱(chēng)為漏導(dǎo)電流，與之相應(yīng)的電阻稱(chēng)為電介質(zhì)的絕緣電阻 R?。 這個(gè)電阻值包括了絕緣介質(zhì)的體積絕緣電阻和表面絕緣電阻
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