電介質(zhì)的極化

1、高壓絕緣基本理論電介質(zhì)：是幾乎指不導電的物質(zhì)，即絕緣材料。電介質(zhì)（絕緣材料）種類：氣體絕緣材料，常用的有空氣、氮、氫、二氧化碳和六氟化硫等；液體絕緣材料，常用的有從石油原油中提煉出來的絕緣礦物油，十二烷基苯、聚丁二烯、硅油和三氯聯(lián)苯等合成油以及蓖麻油；固體絕緣材料，常用的有樹脂絕緣漆，紙、紙板等絕緣纖維制品，漆布、漆管和綁扎帶等絕緣浸漬纖維制品，絕緣云母制品，電工用薄膜、復合制品和粘帶，電工用層壓制品，電工用塑料和橡膠、玻璃、陶瓷等高壓絕緣基本理論電介質(zhì)（絕緣）在電場作用下的四種現(xiàn)象：1電介質(zhì)的極化 2電介質(zhì)的電導 G3電介質(zhì)的損耗 tg4電介質(zhì)的擊穿 Eb時間T電流 I極化電導1電介質(zhì)的極化

2、高壓絕緣基本理論電介質(zhì)在處于電場作用下時，電介質(zhì)中分子、原子中的正電荷和負電荷發(fā)生偏移、使得 正、負電荷的中心不再重合，形成電偶極子。電偶極子的形成及其定向排列稱為電介質(zhì)的極 化。電介質(zhì)極化后，在電介質(zhì)表面上產(chǎn)生束縛電荷。束縛電荷不能自由移動。介電常數(shù)是表明電介質(zhì)極化特征的性能參數(shù)。介電常數(shù)愈大，電介質(zhì)極化能力愈強，產(chǎn) 生的束縛電荷就愈多。電子式極化高壓絕緣基本理論無外電場時，原子核與核外電子重心重合離子式極化無外電場時，正負離子重心重合有外電場時，原子核與核外電子重心偏移E有外電場時，正負離子重心偏移E偶極子式極化高壓絕緣基本理論無外電場時，偶極子排列雜亂無章偶極子式極化特點：時間較長并有損

3、耗電介質(zhì)極化后，在電介質(zhì)表面上產(chǎn)生束縛電荷。束縛電荷不能自由移動。介電常數(shù)是表明電介質(zhì)極化特征的性能參數(shù)。 E有外電場時，偶極子順電場排列現(xiàn)用電容器來說明介電常數(shù)的物理意義。設(shè)電容器極板間為真空時，其電荷量Qo容量為 Co，UQo+_。SUQo+_Co=Qo U=d_而當極板間充滿某種電介質(zhì)時，其電容量變?yōu)?C，高壓絕緣基本理論UQo+_+_Q則 C 與 Co 的比值即該電介質(zhì)的相對介電常數(shù)，即：r=C_C。=_。表征介電特性參數(shù)尺寸一定時，介電常數(shù)大，電容量大。C=Q。+QU= Sd高壓絕緣基本理論 絕緣材料的介電常數(shù)受電源頻率、溫度、濕度等因素而影響。 隨頻率增加，有的極化過程在半周期內(nèi)來

4、不及完成，以致極化程度下降，介電常數(shù)減小。 隨溫度增加，偶極子轉(zhuǎn)向極化易于進行，介電常數(shù)增大；但當溫度超過某一限度后，由于熱運動加劇，極化反而困難一些，介電常數(shù)減小。 隨濕度增加，材料吸收水分，由于水的相對介電常數(shù)很高 ( 在 80 左右 )，且水分的 侵入能增加極化作用，使得電介質(zhì)的介電常數(shù)明顯增加。因此，通過測量介電常數(shù)，能夠判質(zhì)受潮程度等。 用于電容器的絕緣材料，顯然希望選用r大的電介質(zhì)，因為這樣可使單位電容的體積減小和重量減輕。 其他電氣設(shè)備中往往希望選用r較小的電介質(zhì)，這是因為較大的r往往和較大的電導率相聯(lián)系，因而介質(zhì)損耗也較大。 采用r較小的絕緣材料還可減小電纜的充電電流、提高套管的沿面放電電壓等。高壓絕緣基本理論 氣體r接近于1，液體和固體大多在26之間。 凡是由多種電介質(zhì)組成的絕緣結(jié)構(gòu)，在加上外電場后，各層電壓將從開始時按介電常數(shù)分布逐漸過渡到穩(wěn)態(tài)時按電導率分布。在電壓重新分配的過程中，夾層界面上會積聚起一些電荷，并重新分布，這種極化稱為夾層介質(zhì)界面極化，簡稱夾層極化。 隨著加壓時間t的增加，UB下降而UA增高，總的電壓U保持不變。這就意味著CB要通過GB放掉一部分電荷，而CA要通過GB從電源再吸收一部分電荷。高壓絕緣基