电气设备试验基础知识
jin6909
jin6909 Lv.2
2010年10月27日 18:33:16
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电介质或称绝缘介质在电场作用下的物理现象主要有极化、电导、损耗和击穿。电介质放在电场中就要极化,极化形式可分为两种类型:第一种类型的极化为立即瞬态过程,是完全弹性方式,无能量损耗,即无热量损耗产生。第二种类型的极化为非瞬态过程,极化的建立及消失都以热量的形式在介质中消耗而缓慢进行,称为松弛极化。极化的类型:电子极化、原子或离子的位移极化、偶极子转向极化、空间电荷极化、夹层介质界面极化。由两层或多层不同材料组成的不均匀电介质叫夹层电介质。

电介质或称绝缘介质在电场作用下的物理现象主要有极化、电导、损耗和击穿。
电介质放在电场中就要极化,极化形式可分为两种类型:第一种类型的极化为立即瞬态过程,是完全弹性方式,无能量损耗,即无热量损耗产生。第二种类型的极化为非瞬态过程,极化的建立及消失都以热量的形式在介质中消耗而缓慢进行,称为松弛极化。
极化的类型:电子极化、原子或离子的位移极化、偶极子转向极化、空间电荷极化、夹层介质界面极化。
由两层或多层不同材料组成的不均匀电介质叫夹层电介质。
电介质极化在工程中的意义:
1、增大电容器的电容量。2、绝缘的吸收现象。3、电介质的电容电流和介质损耗。
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jin6909
2010年10月27日 19:16:05
2楼
电介质的电导可分为离子电导和电子电导。离子电导是以离子为载流体,而电子电导是以自由电子为载流体。电介质在电场或外界因素影响下(如紫外线辐射),本身就会离解成正负离子,它们在电场作用下,沿电场方向移动,形成了电导电流,这就是离子电导。电介质中的自由电子则主要是在高电场作用下,离子与电介质分子碰撞、游离激发出来的,这些电子在电导作用下移动,形成电子电导电流。当电介质中出现电子电导电流时,就表明电介质已经被击穿,因而不能再作绝缘体使用。因此,一般说电介质的电导都是指离子性电导。
电介质的性能常用电导率或电阻率表示它们互为倒数。
体积电阻率是在边长1cm的正方体的电介质中,所测得其两相对面之间的电阻。
表面电阻率是在每边长为L的正方形表面积上,其两相对边之间量得的电阻。
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jin6909
2010年10月28日 12:46:54
3楼
在交流或直流电场中,电介质都要消耗电能,通称电介质的损耗。
电介质的损耗有电导损耗、游离损耗、极化损耗。
电导损耗是电介质在电场作用下有电导电流流过使电介质发热产生损耗。
游离损耗是电介质中局部电场集中(固体电介质中的气泡、油隙、气体电介质中电极的尖端等)处,当电场强度高于某一值时,就产生游离放电,又称局部放电。局部放电伴随着很大的能量损耗,这些损耗是因为游离和电子注轰击而产生的。且随电压升高而急剧增加。
介质损耗是指在一定电压作用下所产生的各种形式的损耗,用电介质中流过的电流的有功分量和无功分量的比值表示,即tgδ。这是一个无因次的量,只与绝缘材料的性质有关,与绝缘材料的结构、形状、几何尺寸无关。
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jin6909
2010年10月28日 13:35:52
4楼
当施加于电介质的电压超过某临界值时,则使通过电介质的电流剧增,电介质发生破坏或分解,直至电介质丧失固有的绝缘性能,这种现象叫电介质击穿。
固体电介质的击穿大致可分电击穿、热击穿、电化学击穿三种形式。
电击穿:在强电场作用下,当电介质的带电质点剧烈运动,发生碰撞游离的连锁反应时,就产生电子崩。当电场强度足够高时,就会发生电击穿,这种电击穿属于电子游离性质的击穿。电击穿的击穿电压是随着电介质的厚度成线性地增加。
热击穿:在强电场作用下,由于电介质内部介质损耗而产生的热量,如来不及散发出去,将使电介质内部温度升高,而电介质的绝缘电阻或介质损耗具有负的温度系数。当温度上升时,其电阻变小,又会使电流进一步增大,损耗以热也增大,导致温度不断上升,进一步引起介质分解、炭化等,导致分子结构破坏而击穿,称为热击穿。
电化学击穿:在强电场作用下,电介质内部包含气泡首先放发生碰撞游离而放电,杂质(如水分)也因受电场加热而汽化并产生气泡,于是使气泡放电进一步发展,导致整个电介质击穿。
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jin6909
2010年10月29日 11:56:01
5楼
在高压工程上用的设备内绝缘,大部分是夹层绝缘(如变压器、电缆、电动机等)。夹层绝缘在直流电压作用下,会产生多种极化,并从极化开始到完成,需要相当长时间。通常用夹层绝缘的绝缘电阻随时间变化的关系,来作为判断绝缘状态的依据。
具有夹层绝缘的大容量电气设备,吸收现象很明显,因为总电流随时间衰减,经过一定时间后,才趋于电导电流的数值,所以通常要求在加压1min(或10min)后,读取兆欧表指示的值,才能代表比较真实的绝缘电阻值。
将60s和15s时绝缘电阻的比值R60/R15,称为吸收比,测量这一比值的试验叫吸收比试验。
将10min和1min时绝缘电阻的比值,称为绝缘的极化指数,测量这一比值的试验叫极化指数试验。
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165520hj642
2010年12月01日 10:09:35
6楼
不错的资料
我这个外行人受教了
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sunday3202
2010年12月02日 22:54:57
7楼
受教、受教、谢谢啦!!
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limuren111
2010年12月03日 13:34:55
8楼
:victory: :victory: :victory: :victory: qiang
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zsphn6666
2011年01月08日 10:55:30
9楼
讲的很透彻,学习了。
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shadin
2011年01月14日 00:45:22
10楼
正在学习中,开春全厂电气设备的预防性试验有的做啦,抓紧时间学习。
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juju-snz
2011年06月01日 16:35:36
11楼
楼主:我正在查找这方面的资料。
我们遇到了这样一个问题:我们的一个35kV的电站,其中的35kV柜子用的是1400mm的小型柜,这批柜子已经出了几次同样的问题了:每运行一段时间(大约5各月左右)就有柜子的触头盒击穿了,其他没有击穿的触头盒也有不同程度的损伤——与母线接触的边缘部分颜色变深甚至变黑。已经换过几次触头盒了,每次大批全部换掉,而且换了知名厂家的触头盒,但问题还是没有解决。我们分析来分析去,把其他原因都否了,只剩下“局部电场太强导致触头盒慢慢损坏”了,但这只是分析,我们没有足够的理论知识,请楼主帮忙分析分析,是我们说的原因吗?
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