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固體介質(zhì)電擊穿場強的擊穿過程
閱讀：1009發(fā)布時間：2024-3-20
一,、固體介質(zhì)的擊穿過程
對固體介質(zhì)加電壓后，當介質(zhì)中電場足夠時,，會使介質(zhì)內(nèi)存在的少量自由電子得到加速,，產(chǎn)生碰撞游離，使電子數(shù)增多,，導致?lián)舸?，這種擊穿形式稱為電擊穿。其特點是：過程極快,，約為10-6—10-8s,；擊穿電壓值高，介質(zhì)溫度不高,；擊穿場強與電場均勻程度關(guān)系密切,。與周圍環(huán)境溫度無關(guān)。
在固體介質(zhì)受電壓作用時間較長時,，由于介質(zhì)中發(fā)生損耗的熱量大于發(fā)散的熱量時,，介質(zhì)溫度便升高,，而介質(zhì)又具有負的溫度系數(shù)，這將會使電流進一步增大,。因此,，損耗發(fā)熱也隨之增大，最后溫升過高,，導致絕緣性能喪失,，介質(zhì)即被擊穿。如果介質(zhì)原來存在局部缺陷,，則該處損耗增大,，溫升增高，易在此處發(fā)生擊穿,。這種與熱的過程相關(guān)的擊穿稱熱擊穿,。熱擊穿與環(huán)境溫度有關(guān)；與電壓作用時間有關(guān),，與電源頻率有關(guān),，還與周圍媒質(zhì)的熱導、散熱條件及介質(zhì)本身導熱系數(shù),、損耗,、厚度等有關(guān)。
如果設(shè)備運行時間很長以后(數(shù)千小時乃至數(shù)年),，運行中其絕緣受到熱,、化學、機械作用,，絕緣性能逐漸變壞,，這一過程可能是不可逆的，即在除去電壓后,，介質(zhì)不再恢復它原來的特性,，稱此過程為老化。使介質(zhì)發(fā)生老化的原因是：局部過熱,，高電場強度下介質(zhì)內(nèi)氣泡的局部放電所產(chǎn)生的臭氧及氮的氧化物的腐蝕,；機械撞擊及不同溫度系數(shù)造成的應(yīng)力引起的損傷；或介質(zhì)不均勻及電場邊緣場強集中引起局部過電壓,。以上過程可能同時作用于介質(zhì),，導致絕緣性能下降，以致在工作電壓或過電壓下形成擊穿,，稱此過程為電化學擊穿,。
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