⑴ 電介質的擊穿是如何產生的如何提高材料的抗擊穿能力
電介質材料在高電場作用下電流急劇增大,並在某一電壓下失去絕緣性能而成為導電的,這就是電介質擊穿。發生絕緣性破壞的最低電場稱之為絕緣擊穿強度。一般說來,試樣的厚度與面積愈大,電介質的擊穿強度越低。這是由於絕緣的擊穿多半是在材料的一個弱點產生的,當厚度與面積增大時,弱點就會增加所致。
關於固體電介質的擊穿理論,主要有電擊穿理論,熱擊穿理論以及電化學擊穿理論。
固體介質的電擊穿是指僅僅由於電場的作用而直接使介質破壞並喪失絕緣性能的現象。在介質電導很小,又有良好的散熱條件以及介質內部不存在放熱的條件下,固體點機制的擊穿通常指電擊穿,擊穿強度可達105-106KV/m.電場的均勻程度對擊穿強度有很大影響,除去時間很短的情況以外,與電壓作用時間關系不大。
固體介質的熱擊穿是指固體介質因為介質的損耗而發熱,如果周圍的環境溫度高,散熱條件不好,介質溫度將會不斷上升而導致絕緣的破壞,從而引起熱擊穿。
實際的固體介質擊穿過程是錯綜復雜的,常取決於介質本身的特性,絕緣結構形式和電場的均勻性。曹曉瓏[8]研究了金屬納米添加劑對聚合物擊穿性能的影響,發現在金屬 Ag 納米添加劑含量為8%時,復合材料的擊穿強度提高了15倍。Lai等制備了Ag/環氧樹脂復合材料,結果發現,復合材料的擊穿強度隨銀體積增大而減小,這是由於Ag顆粒與環氧樹脂的界面層在一定的電場下產生空間電荷造成的。
⑵ 請問電工穿的絕緣鞋的作用是什麼謝謝.
所謂絕緣,是指用絕緣材料把帶電體封閉起來,藉以隔離帶電體或不同電位的導體,使電流能按一定的通路流通。良好的絕緣是保證設備和線路正常運行的必要條件,也是防止觸電事故的重要措施。絕緣材料往往還起著其他作用:散熱冷卻、機械支撐和固定、儲能、滅弧、防潮、防霉以及保護導體等。
1.絕緣材料的分類和特性
絕緣材料又稱電介質,它在直流電壓的作用下,只有極小的電流通過,其電阻率大於109Ω cm絕緣材料分為氣體、液體和固體三大類。常用的氣體絕緣材料有空氣、氮、氫、二氧化碳和六氟化硫等;常用的液體絕緣材料有礦物油(如變壓器油、開關油、電容器油和電纜油等)、硅油和蓖麻油等;常用的固體絕緣材料有絕纖維製品(如紙、紙板)、絕緣浸漬纖維製品(如漆布、漆管和扎帶等)、絕緣漆、膠和熔敷粉末、絕緣雲母製品、電工用薄膜、復合製品和粘帶,以及電工用塑料和橡膠等。
電氣設備的絕緣應符合其相應的電壓等級、環境條件和使用條件。應能長時間耐受電氣、機械、化學、熱力以及生物等有害因素的作用而不失效。
電工產品的質量和使用壽命,在很大程度上取決於絕緣材料的電、熱、機械和理化性質,絕緣材料在外電場的作用下會發生極化、損耗和擊穿等過程,在長期使用條件下還會老化。
2.絕緣的破壞
(1)擊穿絕緣物在強電場等因素作用下,完全失去絕緣性能的現象稱為絕緣的擊穿。擊穿分為氣體電介質擊穿、液體電介質擊穿和固體電介質擊穿3種。
①氣體電介質的擊穿特點可採用高真空和高氣壓的方法來提高氣體的擊穿強度。氣體中含有雜質(導電性蒸氣、導電性雜質),可使擊穿電壓降低。
氣體擊穿後,當外部施加電壓去除,則氣體絕緣性能很快恢復。氣體擊穿後在間隙中形成電流通路,電流劇增,如日常生活中的電弧、閃電、日光燈、霓虹燈等,形成氣體導電。
②液體電介質的擊穿特點一般認為純凈液體的擊穿和氣體的擊穿機理相似,是由電子碰撞電離最後導致擊穿,但液體的密度大,電子自由行程短,積聚能量小,因此擊穿強度比氣體高。
液體電介質的擊穿和它的純凈度有關為保證絕緣質量,液體電介質使用前須經過純化、脫水、脫氣處理。液體擊穿後,當外加電壓去除,液體絕緣性能在一定程度上可以得到恢復。
⑧固體電介質擊穿特點固體電介質的擊穿有電擊穿、熱擊穿及化學擊穿等形式。
電擊穿的特點是電壓作用時間短,擊穿電壓高;擊穿場強與電場均勻程度有密切關系,與周圍 溫度及電壓作用時間幾乎無關。
熱擊穿的特點是與電擊穿相比電壓作用時問長,擊穿電壓較低,絕緣溫升高。擊穿電壓隨著周圍溫度的上升而下降,但與電場均勻程度關系不大。
電化學擊穿是由於游離、發熱和化學反應等因素的綜合作用而導致的擊穿。電化學擊穿是在電壓長期作用下形成的,其擊穿電壓往往很低,它與絕緣材料本身的耐游離性能、製造工藝、工作條件等有密切關系。
擊穿有積累效應,即一次沖擊電壓作用只產生局部損傷或不完全擊穿,多次沖擊電壓作用則導致完全擊穿。固體電介質擊穿後不能恢復,將失去其絕緣性能。
(2)絕緣老化設備的絕緣材料在運行過程中,由於各種因素的長期作用,會發生一系列的化學物
理變化,從而導致其電氣性能和機械性能的逐漸劣化,這一現象稱為絕緣老化。
一般低壓電氣設備中,絕緣老化主要是熱老化。每一種絕緣材料都有一個極限的耐熱溫度,當設備運行時超過這一極限溫度時,絕緣材料老化就會加劇,電氣設備使用壽命就會縮短。
在高壓電氣設備中,絕緣老化主要是電老化。它是由絕緣材料的局部放電所引起的。
絕緣鞋(靴)絕緣性能試驗方法
1 主題內容與適用范圍
本標准規定了絕緣鞋(靴)絕緣性能試驗的原理、儀器及設備、試樣、試驗方法、試驗條件、試驗步驟和試驗結果的判定。
本標准適用於各類絕緣鞋(靴)。
2 試驗原理
本試驗是以規定的工頻交流電壓值,施加於被試鞋(靴)內、外電極,在規定的試驗時間內,試驗樣品如未擊穿,則毫安表指示的mA數即為泄漏電流值,電壓表指示的kV數即為耐壓試驗電壓值。
3 儀器及設備
3.1 試驗變壓器:容量應在0.5kVA以上。如用電壓互感器作電源時,其容量應在0.1kVA以上。
3.2 感應調壓器或自耦調壓器:容量應與試驗變壓器相匹配。
3.3 電壓表:應指示有效值,准確度為1.5級以內。當直接測量高壓時,應採用靜電電壓表或其他高壓測量裝置。
3.4 毫安表:准確度應為1.0級以內,其使用值應為儀表量程的15~85%。
3.5 試驗電路:絕緣性能試驗電氣原理圖如圖1。
3.6 保護電阻:其電阻值按0.5~1Ω/V選擇。
4 試樣
4.1 試樣應用成品絕緣鞋(靴)。
4.2 經穿用後的試樣須用洗凈乾燥後的絕緣鞋(靴)。
5 試驗方法
5.1 A法:試樣內電極為清水,外電極為置於金屬器皿的浸水泡沫塑料或水
3.6 保護電阻:其電阻值按0.5~1Ω/V選擇。
4 試樣
4.1 試樣應用成品絕緣鞋(靴)。
4.2 經穿用後的試樣須用洗凈乾燥後的絕緣鞋(靴)。
5 試驗方法
5.1 A法:試樣內電極為清水,外電極為置於金屬器皿的浸水泡沫塑料或水
⑶ 電介質從空氣變成空氣中加入其他電介質,ε會怎麼樣為什麼
介電常數會變大。其實你可以這樣考慮:空氣中加入介質,相當於電容器的距離變小了,所以電容變大(電容反比於距離),電容正比於介電常數,故相當於介電常數變大。
⑷ 電工的新材料有哪些
第一章 絕緣材料
第一節 概述
一、絕緣材料產品分類及型號編制方法
二、絕緣材料的耐熱等級
三、絕緣材料的特性
第二節 氣體電介質及選用
一、空氣
二、六氟化硫氣體
三、氟利昂
四、選用氣體電介質時應注意的問題
第三節 液體電介質及選用
一、液體電介質的主要性能
二、礦物絕緣油的維護及凈化
三、合成絕緣油
四、植物絕緣油
五、電氣設備對各類絕緣油的使用要求
第四節 絕緣纖維製品及應用
一、棉纖維製品
二、玻璃纖維製品
三、合成纖維製品
第五節 絕緣紙品及應用
一、植物纖維紙
二、合成纖維紙及選用要求
三、絕緣紙板
四、硬鋼紙板、鋼紙管
第六節 絕緣漆、膠和熔敷絕緣粉末
一、絕緣漆的種類及特性
二、絕緣膠及應用
三、熔敷絕緣粉末及應用
第七節 浸漬纖維製品
一、絕緣漆布
二、絕緣漆管
三、絕緣綁扎帶
第八節 絕緣雲母及製品
一、天然雲母
二、合成雲母和粉雲母
三、雲母製品及應用
第九節 絕緣薄膜、復合製品及粘帶
一、絕緣薄膜
二、復合製品
三、絕緣粘帶
第十節 絕緣層壓製品
一、絕緣層壓板
二、絕緣層壓管、棒及應用
三、電容絕緣套管芯
第十一節 絕緣橡膠
一、天然橡膠
二、合成橡膠及應用
第二章 導電材料
第一節 導電金屬及焊接方法的選擇
一、銅及銅合金
二、鋁及鋁合金
三、復合金屬
四、導電金屬的焊接方法
第二節 裸導線
一、圓單線
二、裸絞線
三、軟接線
四、型線
第三節 電磁線
一、電磁線型號的編制方法及選用
二、漆包線
三、繞包線
四、無機絕緣線
五、特種電磁線
六、電磁線的應用舉例
第四節 絕緣導線
一、固定敷設電線
二、絕緣軟電線
三、戶外用聚氯乙烯絕緣電線
四、銅芯聚氯乙烯絕緣安裝電線
五、農用直埋鋁芯塑料絕緣塑料護套電線
第五節 電纜
一、電力電纜
二、控制電纜及選用
三、電氣裝備用電纜
第三章 磁性材料
第一節 磁性材料的磁化
一、磁化曲線
二、磁滯回線
三、居里溫度和磁感應溫度系數
第二節 軟磁材料及應用
一、電工用純鐵
二、電工用硅鋼片
三、鐵鎳合金
四、鐵鋁合金
五、軟磁鐵氧體
六、其他軟磁材料
七、軟磁材料的選用及表面處理
第三節 永磁材料及應用
一、鋁鎳鈷合金永磁材料
二、鐵氧體永磁材料
三、稀土鈷永磁材料
四、塑性變形永磁材料
五、釹鐵硼合金永磁材料
六、粘結永磁材料
七、磁滯永磁材料
八、永磁材料的充磁、退磁及穩定性
處理
九、永磁體的簡易測量方法及加工性能
第四章 特種電工材料
第一節 電阻合金材料及應用
一、調節元件用電阻合金材料
二、精密元件用電阻合金材料
三、電位器用電阻合金材料
四、感測元件用電阻合金材料
第二節 電熱材料及應用
一、電熱合金材料
二、硅碳電熱元件
三、硅鉬棒電熱元件
四、管狀電熱元件
五、遠紅外電熱元件
第三節 熱電偶材料
一、熱電偶
二、常用熱電偶絲材料
三、補償導線
四、熱電阻
第四節 熔體材料及選用
一、熔體材料的種類與選用
二、熔體結構
第五節 彈性合金材料
一、表徵彈性合金材料基本性能的物理量
二、常用彈性合金材料
三、彈性合金材料的選用及表面清洗
第六節 膨脹合金材料
一、膨脹合金的名稱、牌號及應用
二、膨脹合金的技術性能參數
三、膨脹合金的品種、規格
第七節 電觸頭材料
一、電觸頭材料的種類、性能、特點和用途
二、銀基電觸頭規格及應用
三、電觸頭材料的選用和焊接
第八節 熱雙金屬片材料
一、熱雙金屬片材料及構成方法
二、熱雙金屬片的品種及性能
三、熱雙金屬片的質量及使用要求
第九節 電碳材料及製品
一、電碳材料及其性質
二、電機用電刷
三、碳滑板和碳滑塊
四、碳和石墨觸頭
五、碳棒
六、高純石墨件
七、碳電阻片柱
第五章 電工新材料
第一節 絕緣塑料
一、熱固性塑料
二、一般電工用熱塑性塑料
三、電線、電纜用熱塑性塑料
第二節 無機絕緣新材料
一、電工玻璃材料
二、絕緣陶瓷材料
第三節 磁功能材料
一、信息儲存功能材料——磁記錄材料
二、信息儲存功能材料——磁光記錄材料
三、磁性微粒子功能材料——磁性流體材料
第四節 特殊磁性材料
一、非晶態軟磁合金材料
二、恆導磁合金材料
三、磁溫度補償合金材料
四、低膨脹合金材料
五、磁滯伸縮合金材料
六、磁屏蔽合金材料
七、高飽和磁感應強度合金材料
八、矩磁合金材料
第五節 光電、發光和壓電材料
一、光電材料
二、發光材料
三、壓電材料
第六章 線路安裝材料
第一節 線路金具分類及用途
第二節 各類線夾及用途
一、懸垂線夾及用途
二、耐張線夾及用途
三、並溝線夾及用途
第三節 各類抱箍及用途
一、M形抱箍及用途
二、拉線抱箍及用途
三、U形抱箍及用途
四、方u形抱箍及用途
五、方形抱箍及用途
第四節 各類拉線、拉板及用途
一、拉線棒及用途
二、拉線地錨
三、鍍鋅鐵拉板及用途
四、曲形拉板及用途
第五節 螺栓和線擔及用途
一、U形螺栓及用途
二、花籃螺栓及用途
三、橫擔及用途
四、槽鋼擔及用途
五、牆擔及用途
第六節 保護金具及用途
一、防振錘及用途
二、預絞絲護線條及用途
三、預絞絲補修條及用途
四、間隔棒及用途
第七節 其他
一、接續管及用途
二、補修管及用途
三、線卡子及用途
四、心形環及用途
五、鍍鋅尖插板及用途
六、頂架及用途
⑸ 提高液體介質擊穿電壓的措施有哪些
提高液體介質擊穿電壓的措施有:
1、電擊穿
液體電解質的分子因電子碰撞而電離是電擊穿理論的基礎。純凈的液體電解質中總會存在一些離子,它們或由液體分子受自然界中射線的電離作用而產生,或由液體中微量雜質受電場的解離作用而產生。
對純凈的液體電解質施加電壓,液體中的粒子在電場作用下運動而形成電流。電場較弱時,隨電壓的上升,電流呈線性增加。
2、氣泡擊穿
液體電解質中出現氣泡後,在足夠強的電場作用下,首先氣泡內的氣體電離,氣泡溫度升高、體積膨脹,電離進一步發展。與此同時,帶電粒子又不斷撞擊液體分子,使液體分解出氣體,擴大了氣體通道。
電離的氣泡或在電極間形成連續小橋,或畸變了液體電介質中的電場分布,導致液體電介質擊穿。
3、氣體橋擊穿
工程用液體電解質中含有水分和纖維、金屬末等固體雜質。在電場作用下,水滴、潮濕纖維等介電常數比液體電介質大的雜質將被吸引到電場強度較大的區域,並順著電力線排列起來,在電極間局部地區構成雜質小橋。
小橋的電導和介電常數都比液體電解質的大,這就畸變了電場分布,使液體電介質的擊穿場強下降。
4、液體電解質中的沿面放電
沿著液體與固體電介質分界面,在液體電介質中發生的電暈、滑閃、閃絡放電現象。液體電介質中沿面放電的規律性與氣體中沿面放電相似(見沿面放電)。在液體電介質中發生的放電,不僅使液體變質、劣化,而且放電產生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使某些固體電介質內產生氣泡。
在放電的多次作用下,這些固體電介質會出現分層、開裂現象,這時放電就有可能在固體電介質內部發展,絕緣結構的擊穿電壓因此下降。
(5)如何提高氣體電介質的方法擴展閱讀:
注意事項
1、沿著液體與固體電介質分界面,在液體電介質中發生的電暈、滑閃、閃絡放電現象。液體電介質中沿面放電的規律性與氣體中沿面放電相似。
2、在液體電介質中發生的放電,不僅使液體變質、劣化,而且放電產生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使某些固體電介質內產生氣泡。在放電的多次作用下,這些固體電介質會出現分層、開裂現象,這時放電就有可能在固體電介質內部發展,絕緣結構的擊穿電壓因此下降。
⑹ 怎樣提高液體電介質擊穿電壓的方法
在足夠強的電場作用下,液體電介質失去絕緣能力而由絕緣狀態突變為良導電狀態。純凈液體電介質與含雜質工程液體電介質的擊穿機理不同。對純凈液體電介質,有兩種闡述擊穿過程的理論──電擊穿理論和氣泡擊穿理論;對工程液體電介質的擊穿過程可用氣體橋理論解釋。沿著液體和固體電介質分界面的放電現象稱為液體電介質中的沿面放電,它具有自己的規律性。脈沖電壓下液體電介質擊穿時,常出現強力氣體沖擊波(即電水錘),可用於水下探礦、橋墩探傷及人體內臟結石的體外破碎等。
電擊穿 液體電介質的分子因電子碰撞而電離是電擊穿理論的基礎。純凈的液體電介質中總會存在一些離子,它們或由液體分子受自然界中射線的電離作用而產生,或由液體中微量雜質受電場的解離作用而產生。對純凈的液體電介質施加電壓,液體中的離子在電場作用下運動而形成電流。電場較弱時,隨電壓的上升,電流呈線性增加。當電場逐漸增強時,由於越來越多的離子已參與了導電,隨著電壓的進一步升高,電流呈現出不十分明顯的飽和趨向。此時液體電介質中雖有電流流過,但數值甚微,液體仍具有較高的電阻率。當電場強度超過1MV/cm時,液體電介質中原有的少量自由電子,以及因場致發射或因強電場作用增強了的熱電子發射而脫離陰極的電子,在電場作用下運動、加速、積累能量、碰撞液體分子,而且以一定的概率使液體電介質的分子電離。只要電場足夠強,電子在向陽極運動的過程中,就不斷碰撞液體分子,使之電離,致使電子迅速增加。因碰撞電離而產生的正離子移動至陰極附近,增強了陰極表面的場強,促使陰極發射的電子數增多。這樣,電流急劇增加,液體電介質失去絕緣能力,發生擊穿。
氣泡擊穿 純凈液體電介質在電場作用下生成氣泡是氣泡擊穿理論的基礎。當純凈液體電介質承受較高電場強度時,在其中產生氣泡的原因有:①因場致發射或因強電場作用加強了的熱電子發射而脫離陰極的電子,在電場作用下運動形成電子電流,使液體發熱而分解出氣泡;②電子在電場中運動,與液體電介質分子碰撞,導致液體分子解離產生氣泡;③電極表面粗糙,突出物處的電暈放電使液體氣化生成氣泡;④電極表面吸附的氣泡表面積聚電荷,當電場力足夠時,氣泡將被拉長。液體電介質中出現氣泡後,在足夠強的電場作用下,首先氣泡內的氣體電離,氣泡溫度升高、體積膨脹,電離進一步發展。與此同時,帶電粒子又不斷撞擊液體分子,使液體分解出氣體,擴大了氣體通道。電離的氣泡或在電極間形成連續小橋,或畸變了液體電介質中的電場分布,導致液體電介質擊穿。
氣體橋擊穿 工程用液體電介質中含有水分和纖維、金屬末等固體雜質。在電場作用下,水滴、潮濕纖維等介電常數比液體電介質大的雜質將被吸引到電場強度較大的區域,並順著電力線排列起來,在電極間局部地區構成雜質小橋。小橋的電導和介電常數都比液體電介質的大,這就畸變了電場分布,使液體電介質的擊穿場強下降。如雜質足夠多,則還能構成貫通電極間隙的小橋。雜質小橋的電導大,因而小橋將因流過較大的泄漏電流而發熱,使液體電介質及所含水分局部氣化,而擊穿將沿此氣體橋發生。
電場和電壓種類對雜質形成小橋的過程有顯著影響。在均勻或稍不均勻的電場中,雜質的影響特別明顯。直流電壓下,雜質逐漸向電極間聚攏,並構成連續小橋,導致擊穿。交流電壓下,雜質雖然也將被吸入電極間隙,但因雜質運動速度小於電極上電壓極性的變動速度,因此在長間隙中難於形成連續小橋。雜質聚集在電極附近,畸變了電場分布,降低了液體電介質的擊穿場強。在沖擊電壓作用下,雜質來不及運動,它們的影響不如直流電壓下和交流電壓下嚴重。極不均勻電場中,電極間隙中電場強度較強區域內的液體會強烈擾動,雜質不可能形成小橋,它們對液體電介質擊穿的影響較弱。
液體電介質中的沿面放電 沿著液體與固體電介質分界面,在液體電介質中發生的電暈、滑閃、閃絡放電現象。液體電介質中沿面放電的規律性與氣體中沿面放電相似(見沿面放電)。在液體電介質中發生的放電,不僅使液體變質、劣化,而且放電產生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使某些固體電介質內產生氣泡。在放電的多次作用下,這些固體電介質會出現分層、開裂現象,這時放電就有可能在固體電介質內部發展,絕緣結構的擊穿電壓因此下降。
⑺ 怎麼樣提高橡膠絕緣子的耐擊穿電壓
1.閃絡-指高壓電器(如高壓絕緣子)在絕緣表面發生的放電現象,成為表面閃絡,簡稱閃絡。
絕緣閃絡:絕緣材料在電場作用下,尚未發生絕緣結構的擊穿時,在其表面或與電極接觸的空氣(離子化氣體)中發生的放電現象,成為絕緣閃絡。
1.電壓波形直流、工頻正弦及沖擊電壓下,擊穿機理不同,所測的擊穿場強也不同,工頻交流電壓下的擊穿場強比直流和沖擊電壓下的低得多
2..電壓作用時間,無論電擊穿還是熱擊穿都需要時間,隨著加壓時間的增長,擊穿電壓明顯下降。
3、電場的均勻性及電壓的極性,電場不均勻往往測得的電壓比本徵擊穿值低。
4、試樣的厚度與不均勻性試樣的厚度增加,電極邊緣電場就更不均勻,試樣內部的熱量更不易散發,試樣內部的含有缺陷的幾率增大,這些都會使擊穿場強下降。
5.環境條件試樣周圍的環境條件,如溫度、濕度以及壓力等都會影響試樣的擊穿場強;溫度升高,通常會使擊穿場強下降;濕度增大,會使擊穿場強下降;氣壓對擊穿場強的影響,主要是對氣體而言。氣壓高,擊穿場強升高:但接近真空時,也會使擊穿場強升高。另外還有:時間、輻射、機械力、電極材料及極性效應。
在強電場作用下,電介質喪失電絕緣能力的現象。分為固體電介質擊穿、液體電介質擊穿和氣體電介質擊穿3種。
固體電介質擊穿導致擊穿的最低臨界電壓稱為擊穿電壓。均勻電場中,擊穿電壓與介質厚度之比稱為擊穿電場強度(簡稱擊穿場強,又稱介電強度)。它反映固體電介質自身的耐電強度。不均勻電場中,擊穿電壓與擊穿處介質厚度之比稱為平均擊穿場強,它低於均勻電場中固體介質的介電強度。固體介質擊穿後,由於有巨大電流通過,介質中會出現熔化或燒焦的通道,或出現裂紋。脆性介質擊穿時,常發生材料的碎裂,可據此破碎非金屬礦石。固體電介質擊穿有3種形式:電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿。電擊穿是因電場使電介質中積聚起足夠數量和能量的帶電質點而導致電介質失去絕緣性能。熱擊穿是因在電場作用下,電介質內部熱量積累、溫度過高而導致失去絕緣能力。電化學擊穿是在電場、溫度等因素作用下,電介質發生緩慢的化學變化,性能逐漸劣化,最終喪失絕緣能力。固體電介質的化學變化通常使其電導增加,這會使介質的溫度上升,因而電化學擊穿的最終形式是熱擊穿。溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小,對熱擊穿和電化學擊穿的影響大;電場局部不均勻性對熱擊穿的影響小,對其他兩種影響大。
液體電介質擊穿純凈液體電介質與含雜質的工程液體電介質的擊穿機理不同。對前者主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論,對後者有氣體橋擊穿理論。沿液體和固體電介質分界面的放電現象稱為液體電介質中的沿面放電。這種放電不僅使液體變質,而且放電產生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使固體介質內產生氣泡。經多次作用會使固體介質出現分層、開裂現象,放電有可能在固體介質內發展,絕緣結構的擊穿電壓因此下降。脈沖電壓下液體電介質擊穿時,常出現強力氣體沖擊波(即電水錘),可用於水下探礦、橋墩探傷及人體內臟結石的體外破碎。
氣體電介質擊穿在電場作用下氣體分子發生碰撞電離而導致電極間的貫穿性放電。其影響因素很多,主要有作用電壓、電板形狀、氣體的性質及狀態等。氣體介質擊穿常見的有直流電壓擊穿、工頻電壓擊穿、高氣壓電擊穿、沖擊電壓擊穿、高真空電擊穿、負電性氣體擊穿等。空氣是很好的氣體絕緣材料,電離場強和擊穿場強高,擊穿後能迅速恢復絕緣性能,且不燃、不爆、不老化、無腐蝕性,因而得到廣泛應用。為提供高電壓輸電線或變電所的空氣間隙距離的設計依據(高壓輸電線應離地面多高等),需進行長空氣間隙的工頻擊穿試驗。
⑻ 高電壓下 氣體 液體 固體放電原理
在高電壓下,氣體、液體和固體電介質喪失電絕緣能力的現象,稱為氣體電介質擊穿、液體電介質擊穿和固體電介質擊穿。
1、固體電介質擊穿:導致擊穿的最低臨界電壓稱為擊穿電壓。均勻電場中,擊穿電壓與介質厚度之比稱為擊穿電場強度(簡稱擊穿場強,又稱為介電強度),它反映固體電介質自身的耐電強度。不均勻電場中,擊穿電壓與擊穿處介質厚度之比稱為平均擊穿場強,它低於均勻電場中固體介質的介電強度。固體電介質擊穿主要有三種形式 :電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿。電擊穿是因電場使電介質中積聚起足夠數量和能量的帶電質點而導致電介質失去絕緣性能;熱擊穿是因在電場作用下,電介質內部熱量積累、溫度過高而導致失去絕緣能力;電化學擊穿是在電場、溫度等因素作用下,電介質發生緩慢的化學變化,性能逐漸劣化,最終喪失絕緣能力。固體電介質的化學變化通常使其電導增加 ,這會使介質的溫度上升,因而電化學擊穿的最終形式是熱擊穿。溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小,對熱擊穿和電化學擊穿的影響大;電場局部不均勻性對熱擊穿的影響小,對其他兩種影響大.
2、液體電介質擊穿:純凈液體電介質與含雜質的工程液體電介質的擊穿機理不同.對前者主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論,對後者有氣體橋擊穿理論.沿液體和固體電介質分界面的放電現象稱為液體電介質中的沿面放電.這種放電不僅使液體變質,而且放電產生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使固體介質內產生氣泡.經多次作用會使固體介質出現分層、開裂現象,放電有可能在固體介質內發展,絕緣結構的擊穿電壓因此下降.脈沖電壓下液體電介質擊穿時,常出現力氣體沖擊波(即電水錘),可用於水下探礦、橋墩探傷及人體內臟結石的體外破碎.
3、氣體電介質擊穿:在電場作用下氣體分子發生碰撞電離而導致電極間的貫穿性放電.其影響因素很多,主要有作用電壓、電板形狀、氣體的性質及狀態等.氣體介質擊穿常見的有直流電壓擊穿、工頻電壓擊穿、高氣壓電擊穿、沖擊電壓擊穿、高真空電擊穿、負電性氣體擊穿等.空氣是很好的氣體絕緣材料,電離場強和擊穿場強高,擊穿後能迅速恢復絕緣性能,且不燃、不爆、不老化、無腐蝕性,因
而得到廣泛應用。
⑼ 介質損耗與什麼因素有關,實際中如何控制
tanδ=1/WCR(式中W為交變電場的角頻率;C為介質電容;R為損耗電阻)。介電損耗角正切值是無量綱的物理量。可用介質損耗儀、電橋、Q表等測量。對一般陶瓷材料,介質損耗角正切值越小越好,尤其是電容器陶瓷。僅僅只有衰減陶瓷是例外,要求具有較大的介質損耗角正切值。橡膠的介電損耗主要來自橡膠分子偶極化。在橡膠作介電材料時,介電損耗是不利的;在橡膠高頻硫化時,介電損耗又是必要的,介質損耗與材料的化學組成、顯微結構、工作頻率、環境溫度和濕度、負荷大小和作用時間等許多因素有關。