高电压技术第3章电介质的电气性能电介质的电气性能电介质的极化及介电常数电介质的结构电介质极化基本类型建立时间：极短，10-1410-15s;弹性极化、无损;影响因素：电场强度（有关）；电源频率（无关）；温度（无关）转向极化（偶极弛豫极化）带电质点移动；不均匀夹层介质中；需时很长；非弹性极化、有损；影响因素：场强（有关）;电源频率（低频下存在）;温度（有关）；介质的等值电容增大。气体分子间的距离很大，密度很小，气体的极化率很小，一切气体的相对介电常数都接近1气体的介电常数随温度的升高略有减小，随压力的增大略有增加，但变化很小非极性和弱极性电介质如石油、苯、四氯化碳、硅油等，r数值不大，在1.82.5范围内r和温度的关系相似单位体积中的分子数与温度的关系（密度与温度）强极性电介质如酒精、水等,r>10，其电导也很大，不能用做绝缘材料。用作电容器浸渍剂时，可使电容器的比电容增大，但通常损耗都较大非极性和弱极性固体电介质如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、石蜡、石棉、无机玻璃等电介质只有电子式极化和离子式极化，r在2.02.7范围r与温度的关系相似单位体积内的分子数与温度的关系(密度与温度)极性固体电介质树脂、纤维、橡胶、虫胶、有机玻璃、聚氯乙烯和涤纶等r较大，一般为3~6，r和T及f的关系和极性液体的相似离子性电介质如陶瓷，云母等，相对介电常数r一般在5~8左右电介质的电导特性电介质中的（传导）电流ic：快速极化造成的充电电流ia：空间电荷极化等缓慢极化形成的，又称吸收电流ig：趋向稳定值的漏导电流，又称泄漏电流气体中无吸收电流非极性电介质电导率：10-18/Ω•cm弱极性电介质电导率：10-15/Ω•cm极性电介质的电导率：10-10~10-12/Ω•cm如水、乙醇等实际上已是离子性导电液，由于损耗太大，不能用作绝缘材料极纯净液体电介质中,离子性电导与电场强度的关系(分成三个区域)中性分子电介质的电导主要是杂质离子引起的，高温时，中性分子可能发生分解产生自由离子，形成电导纯净介质的电导率可达10-17~10-19/Ω•cm极性电介质，因本身能解离，此外还有杂质离子共同决定电导，故电导较大，较大的可达10-15~10-16/Ω•cm离子式电介质的电导主要是由离子脱离晶格而移动，电导的大小和离子本身的性质有关，也与杂质离子有关固体电介质的电导与材料的宏观结构有关，如纤维性材料或多孔性材料因易吸水，一般电阻率较小固体介质中电流的吸收现象比较明显主要由表面吸附的水分和污物引起，干燥清洁的固体介质的表面电导很小；介质吸附水分的能力与自身结构有关，所以介质表面电导也是介质本身固有的性质绝缘预防性试验的理论依据，预防性试验时，利用绝缘电阻、泄漏电流及吸收比判断设备的绝缘状况直流电压下分层绝缘时，各层电压分布与电阻成正比，选择合适的电阻率，实现各层之间的合理分压注意环境湿度对固体介质表面电阻的影响，注意亲水性材料的表面防水处理电介质能量损耗及介质损失角正切介质损失角正切Ig：真空极化和无损极化引起的电流，纯电容性的，CgIp：有损极化引起的电流，有功和无功分量，Rp、CpIlk：漏导引起的电流，纯电阻性，Rlk介质损失角正切值tg，如同r一样，取决于材料的特性，而与材料尺寸无关，可以方便地表示介质的品质在固体介质中含有气泡时，气泡在高电压下会发生电离，并使固体介质逐渐劣化，常用浸油、充胶等措施来消除固体介质中的气泡对于固体介质与金属电极接触处的空气隙，则经常用适中的方法，使气隙内场强为零如35kV瓷套内壁上涂半导体釉，通过弹性铜片与导电杆相连高压电机定子线圈槽内绝缘外包半导体层后，再嵌入槽内等液体电介质中的损耗固体电介质中的损耗讨论介质损耗的意义在绝缘试验中，tg的测量是一项基本测试项目。当绝缘受潮劣化或含有杂质时，tg将显著增加；绝缘内部是否存在局部放电，可通过测tg—U的关系曲线加以判断。（1）受潮（2）穿透性导电通道（5）绝缘油脏污、劣化等（3）？绝缘内含气泡的电离，绝缘分层、脱壳（4）？绝缘老化劣化，绕组上附积油泥第1章气体放电的物理过程若干名词术语（二）气体中的固体或液体(金属)的表面电离热电离实质上是热状态下碰撞电离和光电离的综合。例如：发生电弧放电时，气体温度可达数千度，气体分子动能就足以导致发生明显的碰撞电离，高温下高能热辐射光子也能造成气体的电离金属（阴极）的表面电离由非自持放电转入自持放电的电场强称为临界场强(Ecr)，相应的电压称为临界电压(Ucr)气体放电的主要形式辉光放电火花放电的特征是具有收细的通道形式，并且放电过程不稳定电晕放电刷状放电气体放电理论汤森德气体放电理论过程（电子崩的形成）击穿电压Ub帕邢（Pasc