固体电介质的击穿
耐电强度,空气
液体
固体十几至几百
固体——击穿孔机进程杂乱,击穿后不行康复
一、 固体介质的击穿进程
1.固体电介质击穿特性区别
几种纷歧样的击穿办法:
①电击穿:和气击穿相相似
②热击穿:与整进程彼此联络
③电化学击穿:长时刻——电老化 图4-19
电击穿和热击穿
油浸电工纸板(图4-20)时刻短,电击穿,伏秒特性,
安稳,电击穿,时刻↑——击穿电压下降,热击穿
电老化——数千小时,数年
图4-21聚乙烯,实验曲线,<to与温度无关,电击穿
>to热击穿
to 转机湿度,纷歧样资料纷歧样
同一种资料,厚,介质损耗大,散热艰难,to低,易热击穿
2.电击穿
电击穿理论——固体电介质中发作磕碰电离,少数传导电子在电场加速下与晶格特征上的原子磕碰,从面击穿两种磕碰电离理论——电子崩击穿理论。
点击穿特征:电压效果时刻短,地击穿电压高,击穿电压和介质温度、散热条件、介质厚度频率等要素无关全局,与电场均匀程度联络极大,与介质特性有很大联络。并有累积效应,随冲击电压次数增多而下降。
3.热击穿:介质损耗使固体在电场中会发热升温,进而致使介质电阻下降,电位增大,发热增大,一同也存在一个经过电极及别的介质向外不断散热进程,温度添加,电介质分化炭化,终究击穿。
图4-22
平板状电介质发热,散热要素,热击穿电压
H介质厚度,tk热击穿孔机临界温度
①发热要素
②散热要素 及
③介质厚度h,分子分母都有不必定,加厚不必定有用(指热击穿)
4.电化学击穿(电老化)
电场长时刻效果下,使介质物理学,化学功用不不行逆的劣化,击穿。
(1)电离性老化
介质同夹层或介质内部假定存在气隙或气泡,在交变场下气泡的场强会比附近固体介质内的场健旺得多,而气体的开端电离场强又比固体介质低得多,所以在该气隙或气泡内很简略发作电离。效果不良——开裂,分层,电导和介质损耗增大,有机绝缘物分化,气体参加电离,堕落资料,构成电场畸变,局间过高电压,电脱离展,挨近绝缘物损坏(变酥,炭化)空位翻开,放电通道树枝状,电树枝。
进程与有些放电亲近有关——有些放电水平作为绝缘质量的方针。
(2)电导性老化
绝缘层中存在液态导电物质(水)、E逾越必定值,液体沿电场方向浸入到绝缘层中,构成水树枝,所需场强比“电树枝”低,要素是液中离子重复冲击绝缘的
(3)电解性老化,直流电压长时刻效果,低于有些开端电压,电化学进程,逐渐老化,击穿。
(4)外表漏电起痕及电蚀损
二、 影响固体电介质击穿电压的要素
(1)电压效果时刻
时刻长低——满意长,热击穿孔机,电老化,
留神长时刻电气功用
(2)温度
环境温度高,电击空→热面呈空
(3)电场均匀程度
均匀场中,随厚度添加而线性添加
不均匀场中,介质均度越大,电场越不均匀,不再线性上升,厚度加到散热艰难,呈现热击穿时,厚度没含义了
(4) 电压品种
冲击击穿电压比工频击空电压高。直流电压下固体电介质损耗小,直流击穿电压也比工频峰值击穿电压高。高频下有些放严峻,发热也严峻,其击穿电压最低。
(5) 累积效应
固体绝缘的损害是不行康复性损害,在屡次施加一样同幅值电压时,若每次都发作必定程度的绝缘损害,则绝缘的损害可逐渐累积,终究击穿在该电压恰好生。电压太低时,没有累积效应。
(6)受潮
极为首要影响,不易受潮资料,例如聚四氟乙烯,受潮后击穿电压下降一半摆布,易受潮资料剩几百分之一。
(6) 机械负荷
应力或许构成绝缘资料开裂,懈怠,使得击穿电压下降。
三、 电介质的别的功用
1.热功用
(1)耐热性
电气设备的容量,削减体积,削减分量,下降本钱都有十分首要的含义。行进介质的作业温度。电介质作业温度由耐热性抉择,确保安全作业的作业温度。
①短时耐热性。高温下,短时就能显着损坏,如软化,硬化、气化、炭化、氧化、开裂的温度
②热劣化与长时刻耐热性。稍高温,长时刻,发作绝缘功用不行逆改动,热劣化。断定寿数条件下,不发作热损坏的最高容许温度。
(2)耐热等级
介质热老化的程度抉择于温度受热效果时刻,为了能有一个绝缘合理的运用寿数,规矩一个最高继续作业温度,表4-3
资料的运用温度起逾越规矩温度,则劣化加速,温度高寿数短,80C规矩:绝缘资料A级,运用温度>十50C+80C寿数折半
绝缘资料B级,运用温度>1300C+十0C寿数折半
绝缘资料H级,运用温度>1800C+120C寿数折半
耐热等级——资料,构造,电工商品
湿度指数——资料
辨别象征——构造
耐热等级——商品
如绝缘寿数首要由热老化抉择,则设备寿数与负荷联络亲近,容许负荷大,则出资效益高,但湿温添加,热老化加速,寿数短,欲使设备寿数长,温度规矩低,容许负荷小,作业时期出资效益低,为取得最好归纳经济效益——规矩设备经济合理正常的运用期限电力设备,20-25年。
(3)电介质的耐寒性
绝缘资料在低温下确保安全作业的最低容许温度,开裂,凝集
2.机械功用
脆性,塑性,弹性
3.吸潮功用
4.化学功用及抗生物功用
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