郑州大学：《高电压技术》课程教学课件（讲稿）第三章 液体和固体介质的电气特性

第三章液体和固体介质的电气强度209

液体和固体介质的电气强度 第三章 209

第三章液体和固体介质的电气特性学习目标：介绍液体、固体介质的主要电气参数基本概念，以及他们在温度、湿度电场强度、频率、电压类型等因素影响下的变化规律。为工程实践中绝缘预防性试验中电气参数量分析、相关电介质材料的选择奠定基础>3.1液体和固体介质的极化、电导和损耗>3.2液体介质的击穿>3.3固体介质的击穿>3.4组合绝缘的电气强度210

第三章 液体和固体介质的电气特性 学习目标：介绍液体、固体介质的主要电气参数基本概念，以及他们在温 度、湿度电场强度、频率、电压类型等因素影响下的变化规律。为工程实 践中绝缘预防性试验中电气参数量分析、相关电介质材料的选择奠定基础 ➢3.1 液体和固体介质的极化、电导和损耗 ➢3.2 液体介质的击穿 ➢3.3 固体介质的击穿 ➢3.4 组合绝缘的电气强度 210

第三章液体和固体介质的电气特性常见的含液体、固体电介质的电力设备配电变压器的构造安全气道油位计气体维电器 高压套管6低套管分接开关540200S橱油柜吸湿气铭牌2油箱铁心温度计绕组及绝缘放配电通211

第三章 液体和固体介质的电气特性 211 常见的含液体、固体电介质的电力设备

第三章液体和固体介质的电气特性常见的含固体、液体电介质的电力设备籍体高压家警营低压绝缘客饭上锁机纸压尚线聘络吊环隔离开关隔离接地开关操作轴实停0三编子观察窗我心高三连排料断路器骨架联络母线基座电缆进出线系统低压线丽高压分提务高环联用福体断路器绝缘拉杆接地母线高系连技入冷气激鹏花设peng2e26.com焦好接地开关VCnerneR叉机三S换绘螺货x网2弹黄储能操功机构N88禁决www.htnycm.com图3空压器的绝缘套管212

第三章 液体和固体介质的电气特性 常见的含固体、液体电介质的电力设备 212

第三章液体和固体介质的电气特性内绝缘具有的特点：>不受外界天气条件变化的影响：>对包含固体介质的内绝缘，绝缘击穿是非自恢复的：>长时间工作下逐渐老化213

第三章 液体和固体介质的电气特性 内绝缘具有的特点： ➢不受外界大气条件变化的影响； ➢对包含固体介质的内绝缘，绝缘击穿是非自恢复的； ➢长时间工作下逐渐老化 213

第三章液体和固体介质的电气特性电介质的电气特性，表现为在电场作用下的>导电性能一电导率>介电性能一介电常数ε、介质损耗角正切tg8>电气强度一击穿场强E214

第三章 液体和固体介质的电气特性 电介质的电气特性，表现为在电场作用下的： ➢导电性能 ➢介电性能 ➢电气强度 －电导率γ －介电常数ε 、介质损耗角正切tgδ －击穿场强Eb 214

第三章液体和固体介质的电气特性液体和固体电介质在运行过程中会出现逐渐老化的现象，使它们的物理、化学性能及各种电气参数发生改变，从而影响绝缘的电气强度及其寿命。对液体和固体电介质，我们不仅要了解它们在强电场下的击穿特性，还要了解它们在弱电场下的电气特性如极化、电导、损耗等。气体电介质的极化、电导、损耗很微弱，一般可以忽略不计。215

第三章 液体和固体介质的电气特性 液体和固体电介质在运行过程中会出现逐渐老化的 现象，使 它们的物理、化学性能及各种电气参数发生 改变，从而影响绝缘的电气强度及其寿命。 对液体和固体电介质，我们不仅要了解它们在强电 场下的击穿特性，还要了解它们在弱电场下的电气特性， 如极化、电导、损耗等。 气体电介质的极化、电导、损耗很微弱，一般可以 忽略不计。 215

第三章液体和固体介质的电气特性一、液体和固体介质的极化、电导和损耗一、电介质的极化(dielectric polarization)和介电常数1.极化：在外加电场的作用下，电介质中的正、负电荷沿电场方（偶极矩）向做弹性位移或转向，形成电矩电介质极化的强弱可用介电常数来表示216

第三章 液体和固体介质的电气特性 一、液体和固体介质的极化、电导和损耗 一、电介质的极化(dielectric polarization)和介电常数 1. 极化： 在外加电场的作用下，电介质中的正、负电荷沿电场方 向做弹性位移或转向，形成电矩（偶极矩） 电介质极化的强弱可用介电常数来表示 216

第三章液体和固体介质的电气特性一、液体和固体介质的极化、电导和损耗④+甲④++束缚电荷U+Q十白一田0相对介电常数Qo = CoUrelativedielectricconstantQCQ= Q0 +Q'= CUQoCo217

第三章 液体和固体介质的电气特性 一、液体和固体介质的极化、电导和损耗 U Q´ 束缚电荷 Q0 = C0 U Q = Q0 + Q = CU 0 C0 C Q Q  r = = 相对介电常数： relative dielectric constant 217

第三章液体和固体介质的电气特性一、液体和固体介质的极化、电导和损耗注意：a)是束缚电荷而不是自由电子b)是有限位移而不是电荷流通内部电荷的总和仍为零，但由于外电场的作用对外显现电场力，表示极化程度的物理量为相对介电常数，宏观的介电常数的大小，反映了微观的极化现象和强弱，气体电介质的极化现象比较弱，所以各种气体的相对介电常数接近1，液体、固体的ε则各不相同，与温度、电源频率有关。218

第三章 液体和固体介质的电气特性 一、液体和固体介质的极化、电导和损耗 注意： a) 是束缚电荷而不是自由电子 b) 是有限位移而不是电荷流通 c) 内部电荷的总和仍为零，但由于外电场的作用对外显现 电场力，表示极化程度的物理量为相对介电常数 ，宏 观的介电常数的大小，反映了微观的极化现象和强弱。 气体电介质的极化现象比较弱，所以各种气体的相对介电常数接近1， 液体、固体的ε r 则各不相同,与温度、电源频率有关。 218