電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗-wenkub
2023-05-21 15:52:09 本頁面
【正文】 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： （ 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、 無機(jī)玻璃等都屬此類電介質(zhì) ， 只有電子式極化和離子式極化形式 ， ?r不大 ， 通常在 ? 。 夾層界面上電荷的堆積是通過介質(zhì)電導(dǎo) G完成的 ， 高壓絕緣介質(zhì)的電導(dǎo)通常都很小 ， 這種性質(zhì)的極化只有在低頻時(shí)才有意義 1212GGCC ?8 極化機(jī)理： 帶電質(zhì)點(diǎn)移動(dòng) 介質(zhì)類型： 不均勻 （ 或夾層 ） 介質(zhì)中 建立極化時(shí)間： 很長 極化程度影響因素： 電場(chǎng)強(qiáng)度 （ 有關(guān) ） 電源頻率 （ 低頻下存在 ） 溫度 （ 有關(guān) ） 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(duì)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(huì)影響電場(chǎng)分布。 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 。 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。 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。 因而任何電介質(zhì)都具有電導(dǎo) 。 23 ? 介質(zhì)的絕緣電阻或介質(zhì)電導(dǎo)決定了介質(zhì)中的泄漏電流。 ? 以后如不加以特殊說明，絕緣電阻均指體積絕緣電阻。 當(dāng)介質(zhì)中出現(xiàn)自由電子構(gòu)成的電子電流時(shí)，表明介質(zhì)即將擊穿或已擊穿，此時(shí)介質(zhì)不能再作絕緣體，這時(shí)絕緣電阻值將急劇下降。 28 在工程中使用得最多的是空氣，其帶電質(zhì)點(diǎn)來源主要有兩方面： 一是外界紫外線、宇宙射線等照射，產(chǎn)生游離 ,離子濃度約為 500?1000對(duì) /cm3； 二是在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，氣體中電子的碰撞游離。 30 ? 形成電導(dǎo)電流的帶電質(zhì)點(diǎn)主要有兩種：一是構(gòu)成液體的基本分子或雜質(zhì)離解而成帶電質(zhì)點(diǎn)，構(gòu)成離子電導(dǎo)。 ? 液體的分子結(jié)構(gòu)、極性強(qiáng)弱，、純凈程度、介質(zhì)溫度等對(duì)電導(dǎo)影響很大，各種液體電介質(zhì)的電導(dǎo)可能相差懸殊，工程上常用的變壓器油、漆和樹脂等都屬于弱極性。 三、 固體電介質(zhì)的電導(dǎo) 33 固體介質(zhì)的表面電導(dǎo) ?固體介質(zhì)的表面在干燥 、 清潔時(shí) ， 其電導(dǎo)很小 ， 故其表面電導(dǎo)主要是由于附著于介質(zhì)表面吸附一些水分 、 塵?；?qū)щ娦缘幕瘜W(xué)沉淀物而引起的 ， 其中水分起著特別重要的作用 。 ?采取使介質(zhì)表面洗凈 、 光潔 、 烘干 、 或表面涂以石蠟 、 絕緣漆 、 有機(jī)硅等措施 ， 可以降低介質(zhì)表面電導(dǎo) 。 介質(zhì)損耗與溫度 、 電場(chǎng)強(qiáng)度等因素的關(guān)系決定于電導(dǎo)與這些因素之間的關(guān)系 中性液體或中性固體電介質(zhì)的tg?與溫度的關(guān)系示意圖 中性液體或中性固體電介質(zhì)的 tg?與電場(chǎng)的關(guān)系 示意圖 44 ? 極性液體介質(zhì)中的損耗主要包括電導(dǎo)式損耗和電偶式損托兩部分。 ? 用于沖擊測(cè)量的連接電纜，其 tg? 必須要小，否則沖擊電壓波在其中傳播時(shí)將發(fā)生畸變，影響測(cè)量精度。 51 謝謝 ! 李 衛(wèi) 國 ? 高電壓與電磁兼容研究所 ? +80798486， 60105052 ?
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