第二十讲液体电解质的击穿
第二十讲 液体电解质的击穿
一液体电介质的电导液体中载流子主要为离子和带电胶粒，其电导主要为离子电导和电泳电导。纯净液体电介质电阻率：1014~101°2.m工程液体电解质电阻率：10°~1013Q·m极性液体电介质的电阻率通常较非极性电介质低。液体电解质电导率和介电常数如下表所示：电导率液体种液体名温度介电常纯净度类称(℃)数r(S/m)2.20.5x10-1480未净化变压器油2x10-17802.1变压器油净化弱极性0.5x10-17802.1变压器油二次净化10-20802.1变压器油高度净化10-18805.5三氯联苯工程应用极性10-18204.5麻油工程应用10-92081水高度净化强极性10-102025.7乙醇净化
一 液体电介质的电导 纯净液体电介质电阻率： 14 16 10 ~ 10 m 工程液体电解质电阻率： m 9 13 10 ~ 10 极性液体电介质的电阻率通常较非极性电介质低。 液体种 类 液体名 称 温度 （℃） 介电常 数εr 电导率γ （S/m） 纯净度 弱极性 变压器油 80 2.2 0.5x10-14 未净化 变压器油 80 2.1 2x10-17 净化 变压器油 80 2.1 0.5x10-17 二次净化 变压器油 80 2.1 10-20 高度净化 极性 三氯联苯 80 5.5 10-18 工程应用 蓖麻油 20 4.5 10-18 工程应用 强极性 水 20 81 10-9 高度净化 乙醇 20 25.7 10-10 净化 液体电解质电导率和介电常数如下表所示： 液体中载流子主要为离子和带电胶粒，其电导主要为离子电导和电泳电导
液体电介质的电流与电场强度的关系如图所示：E门由上图实验所得液体电介质的电流场强关系曲线可见：弱场区：I一E呈线性关系，符合欧姆定律。中间区：没有明显的电流饱和现象。强场区：I随E呈指数增加。原因：液体密度大，离子迁移小，并且在液体中离子相遇的机会多复合几率大。N=n。使离子不易全部到达电极形成电流。因此E个,j个
液体电介质的电流与电场强度的关系如图所示： I E 0 由上图实验所得液体电介质的电流场强关系曲线可见： 弱场区：I—E 呈线性关系，符合欧姆定律。 中间区：没有明显的电流饱和现象。 强场区：I 随 E 呈指数增加。 原因：液体密度大，离子迁移小，并且在液体中离子相遇的机会多， 复合几率大。 2 N1 = n ‘ 。使离子不易全部到达电极形成电流。因此 E ，j
1液体电介质中的离子电导液体中粒子的来源主要有以下两种本征离子：液体分子本身由于热解离和外电离作用产生的离子（强极性液体）。本征解离很微弱，对漏导影响很小：杂质离子：外来杂质分子或液体的基本分子老化而生成的离子。杂质离子是漏导的主要来源。液体的特征：>液体分子间有强烈的互作用力，分子间的距离接近于固体，因而具有大的凝聚力和小的压缩性，处于凝聚状态。液体分子作用力比晶体小，不足以阻止分子间的相对滑移，因此具有流动性没有固定形状。液体为近程有序介于完全无序的气体和完全有序的晶体之间。液体分子由一个平衡位置迁移到另一个平衡位置必须克服相互作用势垒的阻碍，但它们在各个方向迁移的几率相同
1 液体电介质中的离子电导 液体中粒子的来源主要有以下两种： 本征离子：液体分子本身由于热解离和外电离作用产生的离子（强极性液 体）。本征解离很微弱，对漏导影响很小； 杂质离子：外来杂质分子或液体的基本分子老化而生成的离子。杂质离子是 漏导的主要来源。 液体的特征： ➢液体分子间有强烈的互作用力，分子间的距离接近于固体，因而具有大的凝 聚力和小的压缩性，处于凝聚状态。 ➢液体分子作用力比晶体小，不足以阻止分子间的相对滑移，因此具有流动性， 没有固定形状。 ➢液体为近程有序介于完全无序的气体和完全有序的晶体之间。液体分子由一 个平衡位置迁移到另一个平衡位置必须克服相互作用势垒的阻碍，但它们在 各个方向迁移的几率相同
1）液体电介质中的离子迁移率设离子在液体中迁移需要克服的势垒为U，则液体中离子在加电场前后的势能曲线如下图所示：EDVnvO个XX（a）未加电场（b）沿x轴正向加电场液体电介质中离子势能曲线
1）液体电介质中的离子迁移率 设离子在液体中迁移需要克服的势垒为U，则液体中离子在加电场 前后的势能曲线如下图所示： U X U U ∆U ∆U σ σ ∆U E （a）未加电场 （b）沿x轴正向加电场 X 液体电介质中离子势能曲线