電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗-預(yù)覽頁
【正文】 r， 使各層介質(zhì)的電場分布較均勻， 從而達(dá)到絕緣的合理應(yīng)用 3. 材料的介質(zhì)損耗與極化類型有關(guān) ，而介質(zhì)損耗是影響絕緣劣化和熱擊穿的一個重要因素。 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的空氣擊穿場強(qiáng) 故插入聚乙烯板后空氣間隙擊穿 20 對于同軸電纜，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)的角度來分析油紙絕緣在套管中是如何改善電場分布的。 22 0漏導(dǎo)電流和絕緣電阻 在電介質(zhì)上加上直流電壓，初始瞬時由于各種極化的存在，流過電介質(zhì)的電流很大，之后隨時間而變化。 ? 泄漏電流大，將引起介質(zhì)發(fā)熱，加快絕緣介質(zhì)的老化。 24 測量介質(zhì)中電流的電路圖 25 ? 介質(zhì)電導(dǎo)的大小與帶電質(zhì)點(diǎn)的密度、速度、電荷量、外施電場有關(guān)。 電介質(zhì)的絕緣電阻隨溫度上升而下降，近似于指數(shù)關(guān)系： R0—— 溫度為 0℃ 的絕緣電阻； Rit—— 溫度為 t℃ 的絕緣電阻； ?—— 溫度系數(shù) 0 titR R e ???26 ic：快速極化造成的位移電流 ia：空間電荷極化等緩慢極化 形成的，又稱吸收電流 ig：趨向穩(wěn)定值的漏導(dǎo)電流，又稱泄漏電流 tI 0i ci 39。 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示 一、氣體電介質(zhì)的電導(dǎo) 29 區(qū)域 1： E1≈5 103 V/cm， 電流密度 j 隨著 E 增加而增加 區(qū)域 2： 場強(qiáng)進(jìn)一步增大 ，j趨向飽和 區(qū)域 3： 場強(qiáng)超過 E2≈103 V/cm時 ， 氣體電介質(zhì)將發(fā)生碰撞電離 ， 從而使氣體電介質(zhì)電導(dǎo)急劇增大 氣體電介質(zhì)中的電流密度 — 場強(qiáng)特性 當(dāng)外加電壓小于擊穿場強(qiáng)時，空氣的電導(dǎo)率是很小的，為 1015?1016（?1 二是由于相當(dāng)大的帶有電荷的膠體質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成電泳電導(dǎo)。 二、 液體電介質(zhì)的電導(dǎo) 31 區(qū)域 1： 液體電介質(zhì)的電導(dǎo)在電場比較小的情況下 ， 遵循歐姆定律 區(qū)域 2： 隨著場強(qiáng)的增大 ， 與氣體相似 ， 有一平坦區(qū)域 區(qū)域 3： 場強(qiáng)繼續(xù)增大超過某一極限 ， 電極發(fā)射電子引起電流激增 ， 最終擊穿 液 體 電 介 質(zhì) 的 電 壓 電 流 特 性電流 A 電 壓 V 歐 姆 區(qū)平 坦 區(qū)破 壞 區(qū) 液體電介質(zhì)中電壓－電流特性 32 固體介質(zhì)電導(dǎo)分為離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)兩部分 。 ?對中性和弱極性介質(zhì) （ 如石蠟 、 聚苯乙烯 、 硅有機(jī)物等 ） ， 水分子與固體介質(zhì)分子的附著力很小 ， 水分不易在介質(zhì)表面形成連續(xù)水膜 ， 而只能凝聚成小水滴 ， 故表面電阻較高 ， 電導(dǎo)較小 ， 稱這類介質(zhì)為僧水性介質(zhì) 。 34 區(qū)域 1： 符合歐姆定律 ，也稱低場強(qiáng)領(lǐng)域 區(qū)域 2： 電流隨場強(qiáng)非線性增加 區(qū)域 3： 出現(xiàn)破壞先導(dǎo)電流 區(qū)域 3也稱高場強(qiáng)領(lǐng)域 。損耗與溫度、頻率等因素有較復(fù)雜的關(guān)系 松香油的 tg? 與溫度的關(guān)系 極性電介質(zhì)中的損耗與頻率的關(guān)系 45 四、固體電介質(zhì)中的損耗 ? 中性介質(zhì)如石蠟 、 聚苯乙烯等 ， 其損耗主要由電導(dǎo)引起 ，通常很小 ， 在高頻下也可使用 ? 極性的纖維材料 （ 紙 、 纖維板等 ） 和含有極性基的有機(jī)材料 （ 聚氯乙烯 、 有機(jī)玻璃 、 酚醛樹脂 、 硬橡膠等 ） ， tg? 值較大 ， 高頻下更為嚴(yán)重 。 ? 在絕緣試驗(yàn)中， tg? 的測量是一項(xiàng)基本測試項(xiàng)目。 A
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