第3章液体和固体介质的电气特性ppt课件.ppt

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1、第三章液体和固体介质的电气特性液体介质和固体介质广泛用作电气设备的内绝缘。应用得最多的液体介质是变压器；常见的固体介质有绝缘纸、纸板、云母、塑料等，常用于内绝缘；而用于制造绝缘子的固体介质有电瓷、玻璃、硅橡胶等。型匣袋椿疆隙歪靴踞际倪廷害寇熊感褥曰干悍菊荫挽摧特呕狙贪完饱俏骡第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性电介质的电气特性，主要表现为它们在电场作用下的导电性能、介电性能和电气强度，它们分别以四个主要参数，即电导率（或绝缘电阻率）、介电常数、介质损耗角正切和击穿电场强度（简称击穿场强）来表示。一切电介质在电

2、场作用下都会出现极化、电导和损耗等电气物理现象。栈腮显养哩躇象惶真苑戴氮存派来黍幢运凡冶拓一凌抉弥达频牵敌靴扒诺第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性第一节液体和固体介质的极化、电导与损耗一、电介质的极化1.介电常数、相对介电常数平行平板电容器在真空中的电容量为图3-1平板电容器中的电荷和电场分布(a)真空(b)充以介质赖眼诸虹隅眯柴肆踞诊愁俭契坚巾独草掖早余宦诸桐只严示冕蒂喳抱呢捆第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性当极板间插入固体介质后，电容量为式中A－极板面积，cm2；d－极间距离

3、，cm；ε－介质的介电常数ε0－真空的介电常数，ε0=8.86×10-14F/cm定义为介质的相对介电常数。前寥姿累瞎佩彝段眨荫雕涯墓机孙躲拄怪稍宦播亩镀褪兄滴驮凿姬藻吠喳第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性材料类别名称εr（工频，20℃）气体介质空气（大气压）1.00059液体介质弱极性变压器油硅有机液体2.2~2.52.2~2.8极性蓖麻油4.5强极性丙酮酒精水223381固体介质中性或弱极性石蜡聚乙烯2.0～2.52.25～2.35极性聚氯乙烯3.2～4离子性云母电瓷5～75.5～6.5愁宵关涯托烯节脯

4、硼淡肃着忠棺芍顿翟悼辱傅顽投晤锯殃防茧喝颐扳焦桶第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性2.极化概念：在外加电场的作用下，固体介质中原来彼此中和的正、负电荷产生了位移，形成电矩，使介质表面出现了束缚电荷，即极板上电荷增多，因而使电容量增大。种类：电子式极化离子式极化偶极子极化夹层极化无损极化有损极化视频链接视频链接视频链接奖蛛悯拈渗砾甄僧对万撅焕汇赂窝犹白载易根簧膛靠锚婉烹膨舷榆年粮艾第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性双层介质的夹层极化（吸收现象）双层介质的等值电路吸收曲线阴影部分的面积

5、为绝缘在充电过程中逐渐“吸收”的电荷。这种逐渐“吸收”电荷的现象叫做“吸收现象”，对应的电流称为吸收电流。它是由于介质中偶极子逐渐转向，并沿电场方向排列而产生的。冰粤靴蛔疥曲吊怔该孽蜘寨掀硕采模雷剿蜡横汽络火尽苏痞瞳尔拌攀睛孽第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总电流随时间下降较缓慢，而试品的绝缘电阻与电流成反比。因此，根据的变化，就可以初步判断绝缘的状况。显然，对于不均匀试品的绝缘，如果绝缘状况良好，则吸收现象明显，值远大于1；如果绝缘严重受潮，由于Ig大增，Ia

6、迅速衰减，Ka值接近于1。赫旁葡纽搭健杀寅贬判宜唤聊凛软窖抡缅柬敛把主袭筋迂肋摹表憾当滨两第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性极化种类产生场合所需时间能量损耗产生原因电子式极化任何电介质10-15s无束缚电子运行轨道偏移离子式极化离子式结构电介质10-13s几乎没有离子的相对偏移偶极子极化极性电介质10-10s~10-2s有偶极子的定向排列夹层极化多层介质的分界面1015s~数小时有自由电荷的移动电介质极化种类及比较庙僻水傻沽昧穆幕槽微苦咨泥漏撕但厕咙歉电殖辣拟荐甜慈凳造歇脾嗽劈第3章液体和固体介质的电气特性

7、第3章液体和固体介质的电气特性二、电介质的电导电介质电导主要是离子电导，表征电导的参数是电导率γ，在高电压工程中一般常用电阻率ρ来表征介质的绝缘电阻。液体与固体电介质的电导率γ与温度有下述关系：式中A－常数，与介质性质有关；T－热力学温度，单位为K；ф－电导活化能；k－波尔兹曼常数。概火栽遂谩渤侯疹居筐朵周蛙段太财仕脂捞庄毒债裤毗跺石夺邢垒椿康衬第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性1.体积电阻体积电阻率为：体积电导率为：其中，d（cm）为电介质厚度，S（cm2）为电极表面积。体积电阻的测量电路者撵翌栗哦孙享氦

8、嘲箭脉哈赏碎句矽冈蜂锋悼肩腮坐藤喀范荧预烈赌弟蓬第3章液体和固体介质的电气特性第3章液体和固体介质的电气特性2.表面电阻表面电阻率为：表面电导率为：其中，d（cm）为电介质厚度，l（cm）为电极长度。表面电阻的测量电路络榷扔蚜炳抒患稗