高电压的绝缘及实验.doc

《高电压的绝缘及实验.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高电压的绝缘及实验电解质极化分四种类型：电子位移极化，离子位移极化，转向极化，空间电荷极化。1.电子位移极化：一切介质都是由分子组成的分子又是由原子组成的。当不存在电场时，电子云中心与原子核重合，此时的电矩为零，当外加电场时候，原子核带正电，这样就顺着电场的方向，而负电荷的电子云就是沿着电场的反方向移动，但是原子核又对电子云有吸引作用，这样这两者就平衡感应电矩达到稳定，电场中的电介质都存在电子位移极化，它是弹性的，并不引起能量损耗。完成极化的时间很短，与可见光的光频基本一致，及时外加电场的频率达到光频，电子位移极化也来的及完成。2离子

2、位移极化：在由离子结合成的介质内，外电场的作用除了促使各个离子内部产生电子位移极化外还产生正负离子相对位移产生的极化，称为离子位移极化。当没有电场的时候正负离子产生的偶极矩，加上电场的时候正离子向着电场的方向移动，负离子向着电场的反方向移动，结果正负离子形成的偶极矩不在完全相互抵消，形成合成电矩。完成离子极化所需要的时间为低于红外光的频率，离子极化即可以完成。大多数情况下离子极化有极微量的损耗，电解质离子位移极化随着温度的升高而略微的增大，这是由于温度升高时候介质膨胀离子间距增大，离子间的互相作用弹力减弱的结果。3.转向极化：在极性电

3、介质中及即使没有电场的作用，分子中间存在固有的偶极矩，但是在分子中还有无规则的热运动，这样就使排列的偶极矩，当有电场的时候达成定向排列的，但是不能完全的排列，转向极化需要很长的时间，当电场的频率要是很高的时候转向极化跟不上电场的变化。这样极化率就很小。4.空间电荷极化和前三个不同，前三个都是带电质点的弹性位移或者转向极化形成的。而空间电荷的极化和上述的机理是不同的。它是由带电质点的一移动造成的。大多数绝缘结构中介质往往是层式排布的，电介质中可能存在某些晶格缺陷，这样在电场的作用下，带电质点在电场中移动的时候可能就会被这缺陷所捕获，或者

4、在夹层中堆积，这种极化叫做空间电荷极化。 电介质的介电常数：电通量密度D也就是电位移矢量=介电常数乘以电场强度D=E电通量密度是与电场强度成正比的在介质中，由于存在极化，极化电矩产生的反向场强，如果D值不变则介质中的合成场强就比真空中小了。气体介质的相对介电常数气体的分子距离相对较大这样气体的密度很小，气体的极化率也很小故气体的相对介电常数都接近为1液体介质的相对介电常数液体的介电常数：中性液体的介电常数与温度和密度关系一致极性液体的介电常数：这类液体都有较大的介电常数可作为电容器的侵渍剂可使电容器的比电容增大这类介质的缺点就是在交变

5、电场中介质的损耗比较大，多以高压绝缘中很少应用，只有蓖麻油和几种合成一体在某些场合时有应用。极性液体的介质的介电常数与电场的频率有关存在一个频率当频率超过某个频率F0极性分子的转向已经跟不上电场频率的变化固体介质的介电常数和极性液体的差不多1-3电介质的电导电介质的电导与金属的电导有本质的区别气体介质的电导是电离出来的自由电子正离子负离子在电场的作用下移动造成的液体和固体的电导是由本身的基本物质发生化学分解或者热离解形成的带电质点沿着电场的方向移动早成的，它是离子式电导即电解式电导。气体介质的电导在没有电场的存在时外界射线使气体介质产

6、生离子正负离子又复合最后达到一个平衡的状态，当电场存在的情况下，克服分子的碰撞阻力而移动，在电场很小时迁移率与电场强度成正比，当电场进一步增大外界因素所造成的离子已经全部趋向电极液体介质的分子的离解是十分微弱的，电导主要是由离解性的杂质悬浮于液体介质中的荷电微粒所造成的汤森德放电理论的不足：汤森德的理论是在气压较低小于大气压，距离较小的情况下进行的放电试验，在距离大于0.26cm时，气隙的击穿电压与汤森德理论计算的值有较大的差别，不仅在数值上不符而且在击穿的性质与汤森德理论不符，主要有以下几点：放电形式：汤森德理论认为放电路径是贯穿整

7、个电极间的空间里，而实际的放电路径是贯穿在两极间曲折的放电通道里，有时还有明显的分支，按照汤森德的理论放电是均匀连续的，而实际是有间隙的分段发展的，即使在直流情况下放电也不是连续发展的。阴极材料：汤森德理论认为，阴极材料的性质在击穿过程中起着非常重要的作用，而实验证明，气隙的击穿电压与阴极材料几乎是无关的放电时间：按照汤森德的理论气隙完全击穿需要数次的这样的循环，形成电子崩，而实际测得击穿完成的时间比计算值小的多，在较长的间隙里二者相差甚至达到几十倍。当距离大于0.26cm时放电过程不能用汤森德理论了在不均匀电场中就更不能用汤森德理论

8、了主要有以下几点：汤森德没有考虑到电离出来的空间电荷对电场的畸变作用，而对放电过程产生影响，汤森德没有考虑光子在放电过程中的作用。流注理论：鉴于汤森德理论的不足，在1939年雷泽在雾室进行试验，提出了流注理论，这个理论认