四章固体液体和组合绝缘的电气强度.ppt
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1、四章固体液体和组合绝缘的电气强度 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望n气气、固固、液液三三种种电电介介质质中中,固固体体密密度度最最大大,耐耐电电强度最高强度最高n固固体体电电介介质质的的击击穿穿过过程程最最复复杂杂,且且击击穿穿后后是是唯唯一一不可恢复的绝缘不可恢复的绝缘n普普遍遍规规律律:任任何何介介质质的的击击穿穿总总是是从从电电气气性性能能最最薄薄弱弱的的缺缺陷陷处处发发展展起起来来的的,这这里里的的缺缺陷陷可可指指电电场场的的集中,也可指介质
2、的不均匀性集中,也可指介质的不均匀性4.14.1 固体电介质击穿的机理固体电介质击穿的机理2电工纸板的击穿电压与电压作用时间的关系电工纸板的击穿电压与电压作用时间的关系 1.固体电介质击穿特性的划分固体电介质击穿特性的划分AB:电击穿电击穿C:热击穿热击穿3n电电击击穿穿理理论论建建立立在在固固体体电电介介质质中中发发生生碰碰撞撞电电离离基基础础上上,固固体体电电介介质质中中存存在在少少量量传传导导电电子子,在在电电场场加速下与晶格结点上的原子碰撞,从而击穿加速下与晶格结点上的原子碰撞,从而击穿2.电击穿电击穿43.热击穿热击穿交变电压下电瓷的击穿电压与温度的关系交变电压下电瓷的击穿电压与温度
3、的关系 5热击穿的概念:热击穿的概念:由于介质损耗的存在,固体电介质在电场中会逐渐发热升由于介质损耗的存在,固体电介质在电场中会逐渐发热升温,温度升高导致固体电介质电阻下降,电流进一步增大,温,温度升高导致固体电介质电阻下降,电流进一步增大,损耗发热也随之增大。损耗发热也随之增大。在电介质不断发热升温的同时,也存在一个通过电极及其在电介质不断发热升温的同时,也存在一个通过电极及其它介质向外不断散热的过程。如果同一时间内发热超过散它介质向外不断散热的过程。如果同一时间内发热超过散热,则介质温度会不断上升,以致引起电介质分解炭化,热,则介质温度会不断上升,以致引起电介质分解炭化,最终击穿,这一过程
4、称为电介质的热击穿过程。最终击穿,这一过程称为电介质的热击穿过程。6热击穿的理论分析热击穿的理论分析电压:电压:U1U2U3曲线曲线1,2,31,2,3:电介质发热量电介质发热量Q与介质中最高温度与介质中最高温度tm的关系的关系 直直线线4 4:表表示示固固体体介介质质中中最最高高温温度度大大于于周周围围环环境境温温度度t0 时,散出的热量时,散出的热量Q与介质中最高温度与介质中最高温度tm的关系的关系 不同外施电压下介质发热散热与介质温度的关系不同外施电压下介质发热散热与介质温度的关系 7曲线曲线 1 1:发发热热永永远远大大于于散散热热,介介质质温温度度将将不不断断升升高高,在在电电压压U
5、1下最终必定发生热击穿下最终必定发生热击穿不同外施电压下介质发热散热与介质温度的关系不同外施电压下介质发热散热与介质温度的关系 8曲线曲线 3 3:t t ta ta 时时:曲曲线线在在直直线线4 4之之上上,不不发发生生热热击击穿穿,介介质质温温度度逐逐渐渐升升高高并并稳稳定定在在tata,称称tata为稳定热平衡点为稳定热平衡点ttb ttb 时时:情情况况类类似似曲曲线线1 1,最终发生热击穿最终发生热击穿t=tb t=tb 时时:发发热热等等于于散散热热,但但因因扰扰动动使使t t大大于于tbtb,则则介介质质温温度度上上升升,回回不不到到tbtb,直直至至热热击击穿穿。称称tbtb为
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- 固体 液体 组合 绝缘 电气 强度
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