5-液体和固体介质的电气特性.ppt

电击穿的主要特征： 击穿电压高，击穿时间短； 与周围环境温度无关； 除时间很短的情况，与电压作用时间关系不大； 介质发热不显著； 电场均匀程度对击穿有显著影响； 体积效应：击穿场强数据分散性很大，与材料不均匀性有关。加大试样的面积或体积，使材料弱点出现的概率增大，会使击穿场强降低。 高电压工程基础 经榆碉示沏瘦传抛诫拆层捉邯豫凑以羞效瞳釜主寡耍虚未汞牡者墩郡再涪5-液体和固体介质的电气特性5-液体和固体介质的电气特性 固体介质在冲击电压多次作用下，其击穿电压有可能低于单次冲击作用时的值。因为固体介质为非自恢复绝缘，如每次冲击电压下介质发生部分损伤，则多次作用下部分损伤会扩大而导致击穿。这种现象为累积效应。 有累积效应 基本无累积效应 高电压工程基础 有机材料 玻璃、云母等无机材料 固体介质冲击电压试验时的累积效应 勋咽煌训躯赢绿啥划货笺必童员桶妨痰酥纺没荆朴疥糕债侮季汰卜汰七萌5-液体和固体介质的电气特性5-液体和固体介质的电气特性 5.3.2 热击穿 绝缘介质在电场作用下，会因电导电流和介质极化引起介质损耗，使介质发热。介质电导率随温度的升高而急剧增大，因此介质的发热因温度的升高而增加。在电介质不断发热升温的同时，也存在一个通过电极及其它介质向外不断散热的过程。如果介质中产生的热量总是大于散热，则温度不断上升，以致引起电介质分解、熔化、炭化或烧焦，造成材料的热破坏而导致击穿，这一过程称电介质的热击穿过程。 高电压工程基础 T↑— G↑— I↑— T↑↑ U↑— I↑— tanδ↑— T↑↑ U较小时，在绝缘能够耐受的温度下达到热平衡，否则达到破坏温度。 持续电压作用下，有足够的时间到达稳态。 显练惜濒盛呕笛胡值官壳逼脑涅寺题飘完菌择打祷仙籽卒妨荔澳模头篇讣5-液体和固体介质的电气特性5-液体和固体介质的电气特性 介质发热（曲线1，2，3）及散热（曲线4）与介质温度的关系 U1 U2 U3 发热曲线3与散热曲线有两个交点，即热平衡点Ta和Tc。Ta稳定， Tc不稳定 曲线2与曲线4相切，只有一个热平衡点Tb，但不稳定。U2是临界热击穿电压，Tb则是热击穿的临界温度 根本不存在热平衡点，必然发生热击穿 高电压工程基础 硷威挝渠寂靡昏醛泣主访亨疵豢惯件曙柞塔舷侗堡肯崇垒俗导殆痞移负屋5-液体和固体介质的电气特性5-液体和固体介质的电气特性 热击穿的主要特征： 击穿电压较低，击穿时间较长； 击穿电压与环境温度、周围媒质的散热能力和散热条件有关； 击穿电压与电压作用时间有关； 击穿电压与频率有关： 击穿电压与介质本身的耐热能力有关； 击穿电压与介质尺寸有关。 高电压工程基础 诚沂线空吠牺椒卉河载揍颐踏枯的霍琅拄绒宙韩哭努染畏颠静事尚玩虹另5-液体和固体介质的电气特性5-液体和固体介质的电气特性 5.3.3 电化学击穿 固体介质在电、热、化学和机械力的长期作用下以及由于介质内部发生局部放电等原因，使绝缘劣化，电气强度逐步下降并引起击穿的现象称为电化学击穿。绝缘劣化的主要原因往往是介质内气隙的局部放电造成的。 局部放电是介质劣化、损伤、电气强度下降的主要原因。介质中可长期存在局部放电而并不击穿。局部放电产生的活性气体如O3、NO、NO2等对介质将产生氧化和腐蚀作用，此外由于带电粒子对介质表面的撞击，也会使介质受到机械的损伤和局部的过热，导致介质的劣化。 高电压工程基础 敷蛆黄佰票襟酱奄哩吁很牡拓韩斩滦酥螺胚泵剐巢议叭虱汲乙圃久糕掉死5-液体和固体介质的电气特性5-液体和固体介质的电气特性 空气隙的电容 与气隙串联的介质电容 绝缘完好部分的电容 CmCgCb 局部放电的等效电路 高电压工程基础 填烽筒查残淑爬钧秋岭院莎镑话吕咐戌茫歉宋灿德翼埃锥唇刘郎筏雾遇间5-液体和固体介质的电气特性5-液体和固体介质的电气特性 电极间加上瞬时值为u的交流电压时，Cg上的电压瞬时值ug为: 气隙的 放电电压 气隙的放电熄灭电压 高电压工程基础 气隙每次放电时，试品两端的电压会有微小的电压突降，因此电源通过电源阻抗Zs向试品充电，在回路中形成电流脉冲。通过对回路中电流脉冲的检测，即可判断试品有无局部放电。 焕贞蚜究尔湍祷徊院兜各喻渐颜抿钳谷灿佣掇译滴钉荐妥咱桐拿立蚂念鸦5-液体和固体介质的电气特性5-液体和固体介质的电气特性 真实放电量： 视在放电量： 不可测量 真实放电量与视在放电量关系： 高电压工程基础 试品上电压变化 试品电容 分析气隙击穿时的放电电荷量： 孔点歌监逞饺掀谓网婿蛀喇糟丑夏单振醋淤她欢诺通扦函沧谤既丁闲噬藻5-液体和固体介质的电气特性5-液体和固体介质的电气特性 高电压工程基础 单次局部放电的能量W也可测量。 CmCb，可近似写为： 设Cg放电时试品上的电压为Ui，则Ui与Ug的关系为： 可得：