第2章液体、固体电介质的电气性能.pptVIP

第二章 液体和固体介质的电气性能;电介质在电场作用下的电气特性;第一节 电介质的极化、电导和损耗;其中 Q0---极板上的电荷量; 同一电极下充满介质电容器的电容量和真空电容器的电容量之比，即为相对介电常数，;3.极化的基本形式;特点： a、瞬时建立 b、完全弹性的，不消耗电场能量 ;(2)有损极化;2) 夹层极化：;稳态时：绝缘层上的电压将与介质的电导成反比分配，即：;4.极化在工程实际中的应用 （1）选择绝缘。 （2）多层介质的合理配合。 （3）介质损耗与极化类型有关，而介质损耗是绝缘老化和热击穿的一个重要影响因素。 （4）夹层极化现象在绝缘预防性试验中，可用来判断绝缘状况。 ;二、电介质的电导;3.吸收现象;ic---电容电流分量：电源对几何电容充电及无损极化所引起的电流；存在时间短，很快衰减至零；;电介质的绝缘电阻：;4.电介质的电导; 所谓荷电胶体质点即固体或液体杂质以高度分散状态悬浮于液体中形成了胶体质点，例如变压器油中悬浮的小水滴，它吸收离子后成为荷电胶体质点。 离子电导的大小和分子极性及液体的纯净程度有关。;（3）固体电介质的电导;RV---体积泄漏电阻;5.影响电介质电导的主要因素;6.电介质电导在工程实际中的应用 （1）串联的多层电介质在直流电压作用下，各层电压分布与电导成反比，因此设计用于直流的电气设备时要注意所用电介质的电导率，尽量使材料得到合理的使用。 （2）注意环境湿度对固体电介质表面电导的影响，注意亲水性材料的表面防水处理。 ;（3）在绝缘预防性试验中，通过测量介质的绝缘电阻和泄漏电流来判断绝缘是否存在受潮或其他劣化现象。 ;三、电介质的损耗;（3） 游离损耗：;3.介质损耗的指标;对串联电路：;4.电介质的损耗及其影响因素 影响电介质损耗的因素主要有温度、频率和电压。不同的电介质所具有的损耗形式不同，从而温度、频率和电压对电介质损耗的影响也不同。 5.介质损耗在工程实际中的应用 （1）选择绝缘； （2）在绝缘预防性试验中判断绝缘状况； （3）介质损耗引起的发热有时也可以利用。 ;第二节 液体电介质的击穿特性;二、影响液体介质击穿电压的主要因素;（2） 含纤维量;（4） 含碳量;2. 温度的影响;3. 电压作用时间的影响;4. 电场均匀程度的影响;5. 压力的影响 不论电场均匀与否，当压力增加时，工程用变压器油的工频击穿电压会随之升高，这个关系在均匀电场中更为显著，其原因是随着压力的增加，气体在油中的溶解度增加，气泡的局部放电起始电压也提高，这两个因素都将使油的击穿电压提高。 ;三、提高液体介质击穿电压的方法;2. 采用油-屏障式绝缘 （1）覆盖层(1mm) （2）绝缘层(几十mm） ;第三节 固体电介质的击穿特性;1.电击穿 （1）电击穿：由于介质中带电质点积聚的数量和移动的速度达到一定时，形成导电通道。 （2）特点： a.所需时间短，击穿场强高； b.击穿电压与环境温度无关； c.电场均匀程度对击穿电压有显著影响。;2.热击穿; d.介质厚度增大时，介质的平均击穿场强下降； e.当电压频率升高时，热击穿电压下降。 ;3.电化学击穿 （1）电化学击穿：在运行中长期受到电、热、化学和机械力等的作用，使其物理、化学性能发生不可逆的劣化，最终导致的击穿。 （2）特点： a.所需时间长； b.击穿电压低。;二、影响固体电介质击穿电压的主要因素 1.电压作用时间 2.电场均匀程度和介质厚度 3.温度 4.电压种类 5.受潮 6.累积效应 7.机械负荷;三、提高固体电介质击穿电压的措施 1.改进绝缘设计 2.改进制造工艺 3.改善运行条件 ;第六节 电介质的老化;二、热老化 电介质在长期受热的情况下，其绝缘性能会发生不可逆的劣化，这就是电介质的热老化。 热老化的进程与电介质的工作温度有关，温度升高热老化过程加快。各种电介质都有一定的耐热性能，电介质的最高允许温度是由其耐热性能决定的。;IEC规定的电工绝缘材料的耐热等级（最高持续温度）： Y（O） A E B F H C 90 105 120 130 155 180 220℃;第七节 组合绝缘的击穿特性;一、组合绝缘的介电常数与介质损耗;2.介质损耗 组合绝缘的组合绝缘的总介质损失角正切为 --固体电介质的介质损失角正切 --浸渍介质的介质损失角正切;二、组合绝缘的击穿特性 组合绝缘的整体击穿电压取决于外加电