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絕緣材料電介質(zhì)電壓擊穿強(qiáng)度設(shè)備在高電壓工程中意義
閱讀：665發(fā)布時間：2024-4-24
電介質(zhì)的擊穿
電介質(zhì)作為絕緣材料是針對一定的電壓而言的,。在一定電壓下，當(dāng)介質(zhì)呈現(xiàn)出極微弱的導(dǎo)電性能,，其絕緣電阻值很高,，通過介質(zhì)的泄漏電流極小時，介質(zhì)是絕緣的,。但是,，隨著外施電壓的升高到某一臨界值后，電介質(zhì)的電導(dǎo)則顯著增大,，泄漏電流急劇增加,，發(fā)生放電現(xiàn)象，使電介質(zhì)喪失其原有的絕緣性能,，將這種放電現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿,，將發(fā)生擊穿時的電壓稱為擊穿電壓。顯而易見,，電介質(zhì)的擊穿特性是電介質(zhì)作為絕緣介質(zhì)的一個極為重要的特性,。通常用擊穿場強(qiáng)Eb (kV/cm)來表示，也稱為絕緣抗電強(qiáng)度或簡稱絕緣強(qiáng)度,。
高電壓與絕緣既是對立的,，又是統(tǒng)一的，二者的對立為高電壓技術(shù)工作者提供了非常豐富的研究內(nèi)容：一是要分析研究,、合理利用各種絕緣材料的絕緣特性,，研制各種高抗電強(qiáng)度的新材料等；二是要研究各種過電壓的產(chǎn)生機(jī)理,，以及采用各種限制過電壓的方法和過電壓保護(hù)措施,，使過電壓降低或被限制到絕緣的抗電強(qiáng)度以內(nèi)，最終求得高電壓與絕緣的統(tǒng)一,，實(shí)現(xiàn)的絕緣配合,，以保證電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。
為了提高電介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，就必須分析和研究各種介質(zhì)在各種不同電壓作用下的擊穿機(jī)理和耐受電壓的規(guī)律,。由于不同的介質(zhì)在不同的電壓作用下的擊穿機(jī)理各不相同,，影響電介質(zhì)擊穿的因素又是多種多樣，隨機(jī)性強(qiáng),，因此使得對電介質(zhì)的擊穿特性的研究變得極為復(fù)雜,，致使各種形態(tài)的電介質(zhì)的放電機(jī)理至今尚未被人們所揭示，絕緣理論還有待進(jìn)一步完善,，許多實(shí)際的絕緣問題還必須通過高電壓試驗(yàn)來解決,，比如，絕緣的抗電強(qiáng)度日前就只能用高電壓試驗(yàn)的方法才能予以確定,，而這些正是以后各章具體分析和研究的內(nèi)容,。
小 結(jié)
(1)電介質(zhì)的基本電氣特性表現(xiàn)為極化特性、電導(dǎo)特性,、損耗特性和擊穿特性,，相應(yīng)的物理參數(shù)為相對介電常數(shù)εr，電導(dǎo)率γ,、介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ和擊穿場強(qiáng)Eb,。電介質(zhì)的這些基本特性在高電壓工程中都具有重要的實(shí)際意義。
(2)電介質(zhì)的極化可分為無損極化和有損極化兩大類,。無損極化包括電子式極化和離子式極化,，有損極化包括偶極子式極化和空間電荷極化。夾層極化是空間電荷極化的一種特殊形式,，在工程實(shí)踐中具有重要意義。多層介質(zhì)相串聯(lián)的絕緣結(jié)構(gòu),，再加上直流電壓的初瞬(t→0),，各層介質(zhì)中的電場分布與介質(zhì)的相對介電常數(shù)成反比；穩(wěn)態(tài)時(t→∞)的電場分布則與介質(zhì)的電導(dǎo)率成反比,，在此過程中存在吸收現(xiàn)象..
(3)電介質(zhì)的電導(dǎo)與金屬的電導(dǎo)有著本質(zhì)的區(qū)別,。電介質(zhì)電導(dǎo)屬于離子式電導(dǎo)，隨溫度的升高按指數(shù)規(guī)律增大,；金屬電導(dǎo)屬于電子式電導(dǎo),，隨溫度的升高而減小。
(4)電介質(zhì)在電場作用下存在損耗,，其中氣體電介質(zhì)的損耗可以忽略不計(jì),。在直流電壓作用下電介質(zhì)的損耗僅為由電導(dǎo)引起的電導(dǎo)損耗，而交流電壓作用下電介質(zhì)的損耗既有電導(dǎo)損耗,，又有極化損耗,。因此，電介質(zhì)在交流電壓下的損耗遠(yuǎn)大于其直流電壓下的損耗。
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