气体电介质的电气强度

      电介质在电气设备中是做绝缘材料使用的,按其物质形态,可分为气体介质、液体介质和固体介质。不过,在实际绝缘结构中所采用的往往是由几种电介质联合结构构成的组合绝缘。例如电气设备的外绝缘往往是由气体介质(空气)和固体介质(绝缘子)联合组成,而内绝缘则较多地由固体介质和液体介质联合组成。


      一切电介质的电气强度都是有限的,超过某种限度,电介质就会逐步丧失其原有的绝缘性能,甚至演变成导体。在电场的作用下,电介质中出现的电气现象可分为两大类:

交直流耐压试验装置


      (1)在弱电场下(当电场强度比击穿场强小得多时),主要是极化、电导、介质损耗等。


      (2)在强电场下(当电场强等于或大于放电起始场强或击穿场强时),主要有放电、闪络、击穿等。


      电介质的电气性能可用四个参数来表征,即用介电常数ε表征介质的极化性能;电导率Y或电阻率ρ表征导电性能;介质损耗角的正切值tanΘ表征功率损耗性能;击穿场强(介质丧失绝缘性能所需外施的最低电场强度)Eb或绝缘强度表征耐电压性能。对气体介质而言,由于极化、电导和损耗均很小,因此只讨论其耐电压特性。

绝缘电阻测试仪


      气体电介质、特别是空气,是电力系统中主要的绝缘介质。例如,输电线路的相间绝缘、相对地绝缘、电气设备的外绝缘都是以空气为介质的。所以研究气体电介质的耐电压特性具有重要的实际意义,同时对于了解结构较为复杂的液体、固体电介质的击穿过程也有很大的帮助。


      在正常状态下,中性的气体分子是不是导电的,是良好的绝缘体。但当作用于气体的电场强度超过其击穿场强Eb时,气体就会失去绝缘性能,出现导电或放电的现象。在均匀电场中,出现放电将导致间隙的击穿;在不均匀电场中,可以有较稳定的局部放电,如电晕放电。当电源功率较小时,气隙的击穿表现为火花放电;当电源功率较大时,击穿常表现为电弧放电。

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