1、第一章第一章 电介质的极化、电导和损耗电介质的极化、电导和损耗7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗内部电气绝缘造成的事故内部电气绝缘造成的事故7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗电介质的基本概念电介质的基本概念v1 1)什么是电介质?)什么是电介质?能在其中建立静电场的物质,即绝缘介质能在其中建立静电场的物质,即绝缘介质能在其中建立静电场的物质,即绝缘介质能在其中建立静电场的物质,即绝缘介质v2 2)电介质的分类)电介质的分类v3 3)电介质的电气特性)电介质的电气特性7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗电介质的分类电介质的分类按照正负电荷的分布特性分
2、类:非极性电介质(N2,He,CO2、聚乙烯)极性电介质(H2O,聚氯乙稀,合成油、橡胶)离子性电介质(陶瓷,云母)o H H7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗电介质的电气特性电介质的电气特性v1)极 化(介电常数)v2)电 导(电导率)v3)损 耗tg(介质损耗因数)v4)击穿电场强度Eb(击穿场强)7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗1.1 1.1 电介质的极化电介质的极化v介质在外电场的作用下,原来彼此中和的正负电荷受电场静电力的作用,分别朝着正负极板方向移动,但没有脱离它们原来附着的质点,仍是束缚电荷。只是在沿电场方向上产生了极小的有限的位移,形成了偶极子
3、这种现象就是介质的极化。7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗1 1、电子式极化、电子式极化E7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗电子式极化特点电子式极化特点v1)时间极短:10141015s ;v2)具有弹性;v3)没有损耗;v4)r随温度升高变化很小;7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗2 2、离子式极化、离子式极化特点:1)时间极短:10121013s 2)具有弹性;3)损耗极小;4)r随温度升高而增大;7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗3 3、转向极化、转向极化(偶极子极化)(偶极子极化)特点:1)时间较长1061012;2)没
4、有弹性;3)有损耗;4)r与温度有关(a)无外电场E=0-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+(b)有外电场+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-E7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗转向极化转向极化(偶极子极化)(偶极子极化)r r与温度的关系与温度的关系7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗4 4、空间电荷极化、空间电荷极化(夹层极化)(夹层极化)夹层介质界面极化概念:夹层介质界面极化概念:合闸瞬间两层介质的合闸瞬间两层介质的电压比由电容决定。电压比由电容决定。稳态时分压比由电导稳态时分压比由电导决定。决定。当当t=0:t=0:当当t=:t=:7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗 这种极化形式存在于不均匀夹层介质中,这种极化形式存在于不均匀夹层介质中,伴随有能量损失,夹层界面上电荷的堆伴随有能量损失,夹层界面上电荷的堆积是通过介质电导积是通过介质电导G G完成的,高压绝缘介完成的,高压绝缘介质的电导通常都很小,极化建立需时很质的电导通常都很小,极化建立需时很长,这种性质的极化只有在低频时才有长,这种性质的极化只有在低频时才有意义。意义。特点:1)时间很长(几秒、几分钟、几小时、几天、几月。2)没有弹性;3)有损耗;7/12/2025第一章 电介质的极化、电导和损耗