电介质的极化...ppt

高压绝缘基本理论,电介质：是几乎指不导电的物质，即绝缘材料。,电介质（绝缘材料）种类：,气体绝缘材料，常用的有空气、氮、氢、二氧化碳和六氟化硫等；液体绝缘材料，常用的有从石油原油中提炼出来的绝缘矿物油，十二烷基苯、聚丁二烯、硅油和三氯联苯等合成油以及蓖麻油；固体绝缘材料，常用的有树脂绝缘漆，纸、纸板等绝缘纤维制品，漆布、漆管和绑扎带等绝缘浸渍纤维制品，绝缘云母制品，电工用薄膜、复合制品和粘带，电工用层压制品，电工用塑料和橡胶、玻璃、陶瓷等,高压绝缘基本理论,电介质（绝缘）在电场作用下的四种现象：,1电介质的极化,2电介质的电导G,3电介质的损耗tg,4电介质的击穿Eb,1电介质的极化,高压绝缘基本理论,电介质在处于电场作用下时，电介质中分子、原子中的正电荷和负电荷发生偏移、使得正、负电荷的中心不再重合，形成电偶极子。电偶极子的形成及其定向排列称为电介质的极化。电介质极化后，在电介质表面上产生束缚电荷。束缚电荷不能自由移动。介电常数是表明电介质极化特征的性能参数。介电常数愈大，电介质极化能力愈强，产生的束缚电荷就愈多。,电子式极化,高压绝缘基本理论,离子式极化,偶极子式极化,高压绝缘基本理论,偶极子式极化特点：时间较长并有损耗,电介质极化后，在电介质表面上产生束缚电荷。束缚电荷不能自由移动。介电常数是表明电介质极化特征的性能参数。,现用电容器来说明介电常数的物理意义。设电容器极板间为真空时，其电荷量Qo容量为Co，,。S,而当极板间充满某种电介质时，其电容量变为C，,高压绝缘基本理论,则C与Co的比值即该电介质的相对介电常数，即：,表征介电特性参数,尺寸一定时，介电常数大，电容量大。,高压绝缘基本理论,绝缘材料的介电常数受电源频率、温度、湿度等因素而影响。随频率增加，有的极化过程在半周期内来不及完成，以致极化程度下降，介电常数减小。随温度增加，偶极子转向极化易于进行，介电常数增大；但当温度超过某一限度后，由于热运动加剧，极化反而困难一些，介电常数减小。随湿度增加，材料吸收水分，由于水的相对介电常数很高(在80左右)，且水分的侵入能增加极化作用，使得电介质的介电常数明显增加。因此，通过测量介电常数，能够判质受潮程度等。,用于电容器的绝缘材料，显然希望选用r大的电介质，因为这样可使单位电容的体积减小和重量减轻。其他电气设备中往往希望选用r较小的电介质，这是因为较大的r往往和较大的电导率相联系，因而介质损耗也较大。采用r较小的绝缘材料还可减小电缆的充电电流、提高套管的沿面放电电压等。,高压绝缘基本理论,气体r接近于1，液体和固体大多在26之间。,凡是由多种电介质组成的绝缘结构，在加上外电场后，各层电压将从开始时按介电常数分布逐渐过渡到稳态时按电导率分布。在电压重新分配的过程中，夹层界面上会积聚起一些电荷，并重新分布，这种极化称为夹层介质界面极化，简称夹层极化。随着加压时间t的增加，UB下降而UA增高，总的电压U保持不变。这就意味着CB要通过GB放掉一部分电荷，而CA要通过GB从电源再吸收一部分电荷。,高压绝缘基本理论,夹层式极化,高压绝缘