文档介绍：高电压技术
高电压工程系
李黎
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第8讲液体、固体电介质的绝缘特性(三)
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上一讲回顾
电介质中的物理过程
极化
电导
损耗——tg(设计绝缘时需要控制的参量)

液体电介质的击穿
电击穿理论
小桥效应——工程中的液体电介质
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气、固、液三种电介质中,固体密度最大,耐电强度最高
空气的耐电强度一般在3 — 4 kV/mm左右;
液体的耐电强度在10 — 20 kV/mm;
固体的耐电强度在十几—几百kV/mm
固体电介质的击穿过程最复杂,且击穿后是唯一不可恢复的绝缘
普遍规律:任何介质的击穿总是从电气性能最薄弱的缺陷处发展起来的,这里的缺陷可指电场的集中,也可指介质的不均匀性
固体电介质的击穿
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一、固体电介质的击穿过程
1. 固体电介质击穿特性的划分
区域A:击穿时间小于10s 的区域,此范围内击穿电压随击穿时间的缩短而提高。类似于气体介质击穿的伏秒特性
区域B:击穿时间在10 s范围的区域,此范围内击穿电压恒定,与时间无关
这两个区域内的击穿都具有电击穿的性质
电工纸板的击穿电压
与电压作用时间的关系
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碰撞电离引起击穿的两种理论
固有击穿理论——单位时间内传导电子从电场获得的能量与因碰撞而失去的能量不平衡,能量堆积(超过电离能)而引起击穿
A(E,α,T0)=B(α,T0)
A(E,α,T0):电场作用下单位时间内电子获得的能量
B(α,T0):电场作用下单位时间内电子碰撞损失的能量
E:电场,α:标志电子的状态因子,T0:晶格温度
电子崩击穿理论——传导电子由电场得到了可使晶格原子电离的能量,产生了电子崩,当电子崩发展到足够强时(d足够大),引起固体介质击穿
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时间影响:电压作用时间短,击穿电压高
介质特性:如果介质内含气孔或其它缺陷,对电场造成畸变,导致介质击穿电压降低
电场均匀度:电场的均匀程度影响极大
累积效应:在极不均匀电场及冲击电压作用下,介质有明显的不完全击穿现象,导致绝缘性能逐渐下降,称为累积效应。介质击穿电压会随冲击电压施加次数的增多而下降
无关因素:击穿电压和介质温度、散热条件、介质厚度、频率等因素都无关
电击穿的特点
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