电介质物理课件(2013-4)资料.ppt

* * 气体介质本身，由于原子激励还原及离子复合时所放出的光子产生了新的游离，以促使游离沿着通道发展，构成流柱，最后导致击穿。 气体放电的流柱理论： * * 不均匀电场中气体放电的特点： 在高电场区先产生电晕； U增大，电晕边缘出现树枝状放电:辉光放电或火花放电； U进一步增大，树枝状放电连通第二极——最终击穿。 从游离场强开始到击穿，随E增加，电流增大，但较慢。 击穿电场强度与电极的形状、距离有关。 5. 不均匀电场中的气体放电（击穿） * * * * §4.3 液体介质的击穿 液体介质击穿的分散性： 气体（空气）： Eb=3×106V/m； 工程纯变压器油：Eb=2 ×107V/m； 非常纯液体： Eb=1 ×108V/m * * 一.液体介质的击穿现象的经验规律 1.击穿电压与时间的关系 * * 2.击穿电压与频率的关系 * * 3.击穿电压与电极距离的关系 * * 上次课内容: 放电电压Ub的确定 气体放电的流柱理论 不均匀电场中气体放电 液体介质的击穿现象的经验规律 加压时间 频率 电极距离有关 * * 二．纯液体介质击穿的击穿 1.以碰撞电离开始作为液体介质击穿为条件 2.以电子崩发展到一定大小为液体介质击穿为条件 三. 工程液体介质的击穿 杂质：气相、液相、固相 液体介质击穿机理理论： 碰撞电离理论 纯液体 小桥理论 工程液体 * * 1）气相杂质的影响 d * * - + - + - + - + d + - 2）液相杂质的影响 * * d 3. 固体杂质的影响 工程液体介质击穿 “小桥理论” * * 油的净化方法对液体介质击穿场强的影响： 处理方法： 击穿场强（kv/cm) 未处理 50 离心过滤 130 纸过滤 160 膜过滤 180 压滤 (一次） 230 压滤 (二次） 330 液体介质提纯法： 真空干燥 去除气泡、水份 过滤、直流电解 除去杂质 * * 四、固体介质的击穿 1、固体介质击穿的一般规律： 从击穿的结果上来看： 固体介质的击穿电场大于液体和气体介质 Eb（气体）=3?106V/m Eb（液体）=107~108V/m Eb（固体）=108~109V/m 固体介质击穿是永久性的 从击穿的发展过程看：2个阶段 （1） 介电性能的破坏 绝缘变成导体 （2） 介质本身的破坏 有明显的击穿通道 从击穿电压与实验条件关系看：关系密切 电极形状 媒质 散热条件 电压类型有关 * * 2、固体介质击穿的分类： 电击穿 热击穿 * * b.击穿场强高，击穿电场范围较窄：108~109V/m d、击穿场强与周围媒质温度无关 e、击穿场强与加压时间无关 电击穿必须满足： 电导率?小、tan?小、 散热条件好，无气隙、无边缘放电。 电击穿的特点： c:在均匀电场中，电击穿发生时的电场强度直到厚度为 0.1u-1u范围都与厚度无关。 * * 热击穿的特点： 热击穿电压比击穿电压电较低 * * 电击穿和热击穿的判断： 电击穿 热击穿 电压 高 低 使用温度 低 高 使用频率 低频 高频 加压时间 很短 较长 击穿机理 电子倍增使介质变成导体 产生热大于散热使介质热破坏 * * 三、瓦格纳（Wagner）热击穿理论 d S * * * * Q t（oC） Q1（U1） Q1（U2） Q1（U3） Q1（U4） U4 U3 U2 U1 A B C tA tB tC Q2 * * 讨论： Ub与d成正比，但实验未证实； Ub与t的关系，与?=1/?的关系相同，只是指数减半。 * * 五、固体介质的电击穿 概念：电击穿为固体介质的本征击穿。 产生原因：电子过程——电子碰撞游离 气体 汤申特理论 3000KV/m 密度：N P?N ? ?1/P 固体 108～109V/m 2000?N 2000倍 1/2000倍 课堂作业： 1.液体介质的j—E曲线与气体介质的有何不同，为什么? 2.气体介质的自持放电的条件是什么？ * * 1. 汤姆逊气体放电理论体现自持放电