電介質(zhì)的極化、電導和損耗是電介質(zhì)在弱電場(chǎng)作用下表現出的固有電氣特性。在強電場(chǎng)作用下,當電場(chǎng)強度超過(guò)某一臨界值時(shí),會(huì )使通過(guò)電介質(zhì)的電流突然猛增,電介質(zhì)失去絕緣性能,形成導電通道,這種現象稱(chēng)為電介質(zhì)的絕緣擊穿。擊穿時(shí)加在介質(zhì)兩端的電壓稱(chēng)為擊穿電壓,電介質(zhì)擊穿時(shí)的電場(chǎng)強度稱(chēng)為擊穿場(chǎng)強。在均電場(chǎng)中,擊穿場(chǎng)強等于擊穿電壓與介質(zhì)兩極間距離的比值,在不均勻電場(chǎng)中,該比值稱(chēng)為平均擊穿場(chǎng)強。擊穿場(chǎng)強(平均擊穿場(chǎng)強)反映了電介質(zhì)耐受電場(chǎng)的能力,即電氣強度。
電介質(zhì)的極化現象
電力系統中的一些電氣設備常用固體電介質(zhì)作為絕緣和支撐材料。固體電介質(zhì)擊穿后會(huì )出現燒痕或孔洞狀的放電通道,再也不能自行恢復其絕緣性能,即擊穿后便永遠喪失了絕緣性能。
固體電介質(zhì)的擊穿過(guò)程。固體介質(zhì)擊穿會(huì )受到熱、機械力、化學(xué)腐蝕等的影響,其擊穿過(guò)程與擊穿形式有關(guān)。固體介質(zhì)的擊穿有電擊穿、熱擊穿、電化學(xué)擊穿、放電擊穿等形式。當介質(zhì)的電導或介質(zhì)損耗很小,又有良好的散熱條件,以及介質(zhì)內部不存在局部放電的情況下,固體電介質(zhì)的擊穿通常為電擊穿。
(a)提高固體介質(zhì)的均勻致密程度。通過(guò)精選材料、改善工藝、真空干燥、加強浸漬(油、膠、漆等)等方法,盡可能地清除固體介質(zhì)中殘留的雜質(zhì)、氣泡和水分等。
(b)改進(jìn)絕緣設計。采取合理的絕緣結構使各部分的絕緣強度與其所承擔的場(chǎng)強相配合;改善電極形狀及表面粗糙度使電場(chǎng)分布均勻;改善電極與絕緣的接觸狀態(tài),消除接觸處的氣隙或使接觸處的氣隙不承受電壓(如采用半導體漆等)。
(c)改善運行條件。如注意防潮、防污和防腐蝕,加強散熱冷卻,防止臭氧及有害氣體與絕緣材料的接觸等。
實(shí)際上,絕緣結構發(fā)生擊穿,往往是電、熱、放電、電化學(xué)等多種形式同時(shí)存在很難截然分開(kāi)。一般來(lái)說(shuō),在采用tanδ值大、耐熱性差電介質(zhì)的低壓電氣設備,在工作溫度高、散熱條件差時(shí)熱擊穿較為多見(jiàn)。而在高壓電氣設備中,放電擊穿的概率就大些。脈沖電壓下的擊穿一般屬電擊穿。當電壓作用時(shí)間達數小時(shí)乃至數年時(shí),大多數屬于電化學(xué)擊穿。
固體電介質(zhì)或電氣設備絕緣通常用兩個(gè)參數來(lái)評定電氣強度,分別是擊穿電壓和耐電壓時(shí)間。擊穿電壓試驗時(shí),采用設定的升壓速率和最大電壓值,保持一定時(shí)間(1min或更久),測試試樣是否會(huì )被擊穿。耐電壓試驗時(shí),將試樣保持在恒定電壓下,維持一段時(shí)間(4h、8h),測試試樣是否會(huì )被擊穿。
LDJC-100F高精度電壓擊穿試驗儀,可以測試電氣設備絕緣或其他電介質(zhì)的電氣強度。測試精度高達1%。
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