電介質(zhì)的極化、電導和損耗(已修改)
2025-05-26 15:52 本頁面
【正文】 高電壓技術 李 衛(wèi) 國 ? 80798486， 60105052 ? 第一章 電介質(zhì)的極化、電導和損耗 2 11 電介質(zhì)極化 電介質(zhì)的極化有 4種基本形式： 電子位移極化 離子位移極化 轉(zhuǎn)向極化 空間電荷極化 (夾層介質(zhì)界面極化 ) 3 極化機理：電子偏離軌道 介質(zhì)類型：所有介質(zhì) 建立極化時間：極短 ，1014?1015s 極化程度影響因素： 電場強度 （ 有關 ） 電源頻率 （ 無關 ） 溫度 （ 無關 ） 極化彈性：彈性 消耗能量：無 一、電子位移極化 4 極化機理：正負離子位移 介質(zhì)類型：離子性介質(zhì) 建立極化時間：極短 ， 1012~1013 s 極化程度影響因素： 電場強度 （ 有關 ） 電源頻率 （ 無關 ） 溫度 （ 隨溫度升高而增加 ） 極化彈性：彈性 消耗能量：無 二、 離子位移極化 5 三、轉(zhuǎn)向極化（偶極弛豫極化） 極化機理： 極性分子轉(zhuǎn)向 介質(zhì)類型： 偶極性及有離子弛豫性極化的離子性介質(zhì) 建立極化時間： 需時較長 ， 106?102 s 極化程度影響因素： 電場強度 （ 有關 ） 電源頻率 （ 有關 ） 溫度 （ 溫度較高時降低 ， 低溫段隨溫度增加 ） 極化彈性： 非彈性 消耗能量： 有 E 0 極化前 極化后 + + + + + + + 6 四、空間電荷極化（夾層介質(zhì)界面極化） 夾層介質(zhì)界面極化概念： 當 t=0: 當 t=∞: A C 1 U B P G 2 G 1 C 2 1221CCUU ?1221GGUU ? C 1 U G 2 G 1 C 2 7 一般有 電荷重新分配 ， 在兩層介質(zhì)的交界面處有積累電荷 ， 這種極化形式稱 夾層介質(zhì)界面極化 。 夾層界面上電荷的堆積是通過介質(zhì)電導 G完成的 ， 高壓絕緣介質(zhì)的電導通常都很小 ， 這種性質(zhì)的極化只有在低頻時才有意義 1212GGCC ?8 極化機理： 帶電質(zhì)點移動 介質(zhì)類型： 不均勻 （ 或夾層 ） 介質(zhì)中 建立極化時間： 很長 極化程度影響因素： 電場強度 （ 有關 ） 電源頻率 （ 低頻下存在 ） 溫度 （ 有關 ） 極化彈性： 非彈性 消耗能量： 有 9 12 電介質(zhì)的介電常數(shù) 一 、 介電常數(shù)及其物理意義 真空中的介電常數(shù) ?0 相對介電常數(shù) ?r 介電常數(shù) ? = ?0 ?r 介電常數(shù)是反映電介質(zhì)極化程度的物理量，介電常數(shù)越大，極化出的電荷越多。在多層介質(zhì)中，不同的介電常數(shù)會影響電場分布。 10 ? 氣體分子間的距離很大 ， 密度很小 ， 氣體的極化率很小 ， 一切氣體的相對介電常數(shù)都接近 1 ? 氣體的介電常數(shù)隨溫度的升高略有減小，隨壓力的增大略有增加，但變化很小 二、氣體電介質(zhì)的相對介電常數(shù) 11 氣體種類 相對介電常數(shù) 氦 氫 氧 氮 甲烷 二氧化碳 乙烯 空氣 部分氣體的相對介電常數(shù) （ 環(huán)境條件 20℃ , 1 atm） 12 (1)中性電介質(zhì)： 如石油 、 苯 、 四氯化碳 、 硅油等 ?r數(shù)值不大 ， 在 ? 。 (2)極性電介質(zhì)： 如蓖麻油 、 氯化聯(lián)苯等 ?r數(shù)值 在 2?6范圍內(nèi) 。 (3)強極
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