電介質(zhì)的損耗

1、第二節(jié)第二節(jié)電介質(zhì)的損耗電介質(zhì)的損耗作用下的能量損耗，由電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?，如熱能、光能等，統(tǒng)稱為介質(zhì)損耗。它是導(dǎo)致電介質(zhì)發(fā)生熱擊穿的根源。電介質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)消耗的能量稱為電介質(zhì)損耗功率，簡稱電介質(zhì)損耗。1損耗的形式損耗的形式①電導(dǎo)損耗電導(dǎo)損耗：在電場作用下，介質(zhì)中會(huì)有泄漏電流流過，引起電導(dǎo)損耗。氣體的電導(dǎo)損耗很小，而液體、固體中的電導(dǎo)損耗則與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)。非極性的液體電介質(zhì)、無機(jī)晶體和非極性有機(jī)電介質(zhì)的介質(zhì)損耗主要是電導(dǎo)損耗。而

2、在極性電介質(zhì)及結(jié)構(gòu)不緊密的離子固體電介質(zhì)中，則主要由極化損耗和電導(dǎo)損耗組成。它們的介質(zhì)損耗較大，并在一定溫度和頻率上出現(xiàn)峰值。電導(dǎo)損耗，實(shí)質(zhì)是相當(dāng)于交流、直流電流流過電阻做功，故在這兩種條件下都有電導(dǎo)損耗。絕緣好時(shí)，液、固電介質(zhì)在工作電壓下的電導(dǎo)損耗是很小的，與電導(dǎo)一樣，是隨溫度的增加而急劇增加的。②極化損耗極化損耗：只有緩慢極化過程才會(huì)引起能量損耗，如偶極子的極化損耗。它與溫度有關(guān)，也與電場的頻率有關(guān)。極化損耗與溫度、電場頻率有關(guān)。在

3、某種溫度或某種頻率下，損耗都有最大值。用tgδ來表征電介質(zhì)在交流電場下的損耗特征。`③游離損耗游離損耗：氣體間隙中的電暈損耗和液、固絕緣體中局部放電引起的功率損耗稱為游離損耗。電暈是在空氣間隙中或固體絕緣體表面氣體的局部放電現(xiàn)象。但這種放電現(xiàn)象不同于液、固體介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的局部放電。即局部放電是指液、固體絕緣間隙中，導(dǎo)體間的絕緣材料局部形成“橋路”的一種電氣放電，這種局部放電可能與導(dǎo)體接觸或不接觸。這種損耗稱為電暈損耗。2介質(zhì)損耗的表示方

4、法介質(zhì)損耗的表示方法在理想電容器中，電壓與電流強(qiáng)度成90o，在真實(shí)電介質(zhì)中，由于GU分量，而不是90o。此時(shí)，合成電流為：；故定義：——為復(fù)電導(dǎo)率（1）當(dāng)溫度很低時(shí)τ較大，由德拜關(guān)系式可知，εr較小，tgδ也較小。此時(shí)，由于，，，故在此溫度范圍內(nèi)，隨溫度上升，τ減小，εr、tgδ和PW上升。（2）當(dāng)溫度較高時(shí)，τ較小，此時(shí)，因而在此溫度范圍內(nèi)，隨溫度上升，τ減小，tgδ減小。這時(shí)電導(dǎo)上升并不明顯，所以PW主要決定于極化過程，PW也隨溫度

5、上升而減小。由此看出，在某一溫度Tm下，PW和tgδ有極大值，如左圖。（3）當(dāng)溫度繼續(xù)升高，達(dá)到很大值時(shí)，離子熱運(yùn)動(dòng)能量很大，離子在電場作用下的定向遷移受到熱運(yùn)動(dòng)的阻礙，因而極化減弱，εr下降。此時(shí)電導(dǎo)損耗劇烈上升，tgδ也隨溫度上升急劇上升。比較不同頻率下的tgδ與溫度的關(guān)系，可以看出，高頻下，Tm點(diǎn)向高溫方向移動(dòng)。根據(jù)以上分析可以看出，如果介質(zhì)的貫穿電導(dǎo)很小，則松弛極化介質(zhì)損耗的特征是：tgδ在與頻率、溫度的關(guān)系曲線中出現(xiàn)極大值。3

6、）濕度的影響）濕度的影響介質(zhì)吸潮后，介電常數(shù)會(huì)增加，但比電導(dǎo)的增加要慢，由于電導(dǎo)損耗增大以及松馳極化損耗增加，而使tgδ增大。對于極性電介質(zhì)或多孔材料來說，這種影響特別突出，如，紙內(nèi)水分含量從4％增加到10％時(shí)，其tgδ可增加100倍。4無機(jī)介質(zhì)的損耗無機(jī)介質(zhì)的損耗1)無機(jī)材料還有兩種損耗形式：電離損耗和結(jié)構(gòu)損耗。無機(jī)材料還有兩種損耗形式：電離損耗和結(jié)構(gòu)損耗。a)電離損耗電離損耗主要發(fā)生在含有氣相的材料中。它們在外電場強(qiáng)度超過了氣孔內(nèi)氣