電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗(更新版)
【正文】 ） 極化彈性：彈性 消耗能量：無 一、電子位移極化 4 極化機(jī)理：正負(fù)離子位移 介質(zhì)類型：離子性介質(zhì) 建立極化時(shí)間：極短 ， 1012~1013 s 極化程度影響因素： 電場(chǎng)強(qiáng)度 （ 有關(guān) ） 電源頻率 （ 無關(guān) ） 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(jī)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(shí)間： 需時(shí)較長 ， 106?102 s 極化程度影響因素： 電場(chǎng)強(qiáng)度 （ 有關(guān) ） 電源頻率 （ 有關(guān) ） 溫度 （ 溫度較高時(shí)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(dāng) t=0: 當(dāng) 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 。 （ 2） 極性固體電介質(zhì)： 樹脂 、 纖維 、 橡膠 、 蟲膠 、 有機(jī)玻璃 、 聚氯乙烯和滌綸等 。 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)的角度來分析油紙絕緣在套管中是如何改善電場(chǎng)分布的。 ? 泄漏電流大，將引起介質(zhì)發(fā)熱，加快絕緣介質(zhì)的老化。 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。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)。 ?對(duì)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) 。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 。 A
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