高鐵高壓供電設(shè)備之液體和固體電介質(zhì)的擊穿特性-電介質(zhì)的損耗

電介質(zhì)的損耗01電介質(zhì)的損耗02各類電介質(zhì)損耗的特點03介質(zhì)損耗的工程意義電介質(zhì)的損耗一、電介質(zhì)的損耗電導(dǎo)損耗由電介質(zhì)中的泄漏電流引起氣體、液體和固體電介質(zhì)中都存在這種形式的損耗。電介質(zhì)中的電導(dǎo)損耗通常很小，但當(dāng)電介質(zhì)受潮、臟污或溫度升高時，電導(dǎo)損耗會急劇增大。極化損耗由有損極化引起電介質(zhì)的損耗介質(zhì)損耗角正切值tan??又稱為介質(zhì)損耗因數(shù):指交流電壓作用下電介質(zhì)中電流的有功分量與無功分量的比值。它是一個無量綱的數(shù)，它與絕緣的幾何尺寸無關(guān)，只反映介質(zhì)本身的性能。同一電介質(zhì)在不同類型的電壓作用下的損耗不同。電介質(zhì)的損耗常用液體和固體電介質(zhì)在工頻電壓下20℃時的tan??值名稱tanδ（%）名稱tanδ（%）變壓器油0.05~0.5聚四氟乙烯＜0.02蓖麻油1~3聚苯乙烯0.01~0.03油浸電纜紙0.5~8軟聚氯乙烯5~15瀝青云母帶0.2~1環(huán)氧樹脂0.2~1聚乙烯0.01~0.02酚醛樹脂1~10交聯(lián)聚乙烯0.02~0.05電瓷2~5電介質(zhì)的損耗二、各類電介質(zhì)損耗的特點氣體的tgδ與外加電壓的關(guān)系如果外加電壓還不足以引起電離過程，則氣體中只存在很小的電導(dǎo)損耗。當(dāng)外加電壓達到氣體的起始放電電壓??0時，氣體中將發(fā)生局部放電，損耗將急劇增加。1.氣體電介質(zhì)的損耗電介質(zhì)的損耗2.液體電介質(zhì)的損耗中性和弱極性液體電介質(zhì)極化損耗很小，其損耗主要由電導(dǎo)引起。隨溫度的上升，電導(dǎo)按指數(shù)規(guī)律增加。電介質(zhì)的損耗2.液體電介質(zhì)的損耗極性液體介質(zhì)（如蓖麻油、氯化聯(lián)苯等）除了電導(dǎo)損耗外，還存在極化損耗，tan??值較大，且與溫度、頻率的關(guān)系復(fù)雜。電介質(zhì)的損耗3.固體電介質(zhì)的損耗主要固體絕緣材料:無機絕緣材料——云母、陶瓷、玻璃等有機絕緣材料——聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、纖維素、膠木等電介質(zhì)的損耗云母：結(jié)構(gòu)緊密，不含雜質(zhì)時沒有顯著的極化過程，在各種頻率下的損耗均主要由電導(dǎo)引起。介質(zhì)損耗小，耐高溫性能好，是理想的電機絕緣材料。缺點是機械性能差，一定要先用粘合劑和增強材料加工成云母制品才能使用。電介質(zhì)的損耗聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯：屬于非極性有機電介質(zhì)。如果不含極性雜質(zhì)，只有電子式極化，損耗僅取決于電導(dǎo)。聚乙烯：在-80～+100℃的溫度范圍內(nèi)tanδ的范圍是0.01%～0.02%；具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、具有彈性、不吸潮、機械加工簡便，是很好的固體絕緣材料，可用于制造高頻電纜、海底電纜、高頻電容器等；缺點是耐熱性能較差，溫度較高時會軟化變形。電介質(zhì)的損耗聚氯乙烯、纖維素、酚醛樹脂、膠木、絕緣紙：均屬于極性有機電介質(zhì)，顯著的極化損耗使這類電介質(zhì)具有較大的介質(zhì)損耗，它們的tan??約為0.1%～1.0%，甚至更大。極性有機電介質(zhì)的tgδ與溫度和頻率的關(guān)系與極性液體介質(zhì)相似。電介質(zhì)的損耗三、介質(zhì)損耗的工程意義1在設(shè)計電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)時，必須考慮絕緣介質(zhì)的tan??值。tan??值過大使電介質(zhì)損耗過大，會引起材料的嚴重發(fā)熱，使電介質(zhì)迅速劣化甚至導(dǎo)致熱擊穿。2tan??的大小是反映絕緣狀況的重要指標之一，電氣設(shè)備出廠或檢修時，測量設(shè)備