西安交通大学XI'ANJIAOTONGUNIVERSITY电场作用下电介质中发生的现象西安交通大学电气工程学院先进高电压与等离子体技术研究中心1898
西安交通大学 电气工程学院 先进高电压与等离子体技术研究中心 电场作用下电介质中发生的现象
电介质？什么是绝缘？什么是绝缘？用于实现不同电位导体在电气上的隔离和机械上的固定，它是几乎所有高压电气电子系统中必不可少的部件。可以认为，电介质=绝缘材料（气、液、固、真空）。电力设备中绝缘或电介质的作用，除了在电容器中有储能这特殊要求外，在其它绝大多数场合中，只是防止电流向不希望的方向流动，以及对不同电位的导体起机械固定或隔离作用。-2-《高电压绝缘专论》Xi'anJiaotong University
Xi’an Jiaotong University 《高 电 压 绝 缘 专 论》 -2- 什么是绝缘？ 用于实现不同电位导体在电气上的隔离和机械上的固定，它是 几乎所有高压电气电子系统中必不可少的部件。 可以认为，电介质=绝缘材料（气、液、固、真空）。 电力设备中绝缘或电介质的作用，除了在电容器中有储能这一 特殊要求外，在其它绝大多数场合中，只是防止电流向不希望 的方向流动，以及对不同电位的导体起机械固定或隔离作用。 什么是绝缘？电介质？
电场作用下电介质中发生的现象当在一块电介质材料、一个电极系统、一台电力设备上施加电压产生电场时，电介质中会发生一些什么现象呢？极化、电导、损耗、老化、放电、击穿。。。从只要是存在电压/有电场激励的系统都会存在上述现象，强电（电力）到弱电（电子信息），都会存在！-3-《高电压绝缘专论》Xi'anJiaotong University
Xi’an Jiaotong University 《高 电 压 绝 缘 专 论》 -3- 当在一块电介质材料、一个电极系统、一台电力设备上施加 电压产生电场时，电介质中会发生一些什么现象呢？ 极化、电导、损耗、老化、放电、击穿。 只要是存在电压/有电场激励的系统都会存在上述现象，从 强电（电力）到弱电（电子信息），都会存在！ 电场作用下电介质中发生的现象
电力设备的构成材料国电力设备是电力系统的构成元件福电力设备是机械与电磁相结合的装备电力设备主要由两类不同材料构成：国一类为金属材料，包括铜、铝等导电材料，硅钢片等导磁材料，铸铁、钢板等外壳或结构材料：另一类为绝缘材料，如绝缘纸（及纸筒、纸板）、层压板（及筒）、塑料薄膜、硅橡胶、电瓷、绝缘油、绝缘气体等。电力设备中绝缘材料或电介质的根本作用，除了在电容器中有储能这一特殊要求外，在其它绝大多数场合中，只是防止电流向不希望的方向流动，以及对不同电位的导体起机械固定或隔离作用-4-《高电压绝缘专论》Xi'an Jiaotong University
Xi’an Jiaotong University 《高 电 压 绝 缘 专 论》 -4- 电力设备的构成材料 q 电力设备是电力系统的构成元件 q 电力设备是机械与电磁相结合的装备 q 电力设备主要由两类不同材料构成： 一类为金属材料，包括铜、铝等导电材料，硅钢片等导磁材料，铸铁、钢 板等外壳或结构材料； 另一类为绝缘材料，如绝缘纸(及纸筒、纸板)、层压板(及筒)、塑料薄膜、 硅橡胶、电瓷、绝缘油、绝缘气体等。 q 电力设备中绝缘材料或电介质的根本作用，除了在电容器中有储能这 一特殊要求外，在其它绝大多数场合中，只是防止电流向不希望的方 向流动，以及对不同电位的导体起机械固定或隔离作用 q 上世纪40年代以前，绝缘问题似乎并不占有重要的作用，但之后—?
电力设备的故障环境因素11工辐射电应力1电气设备绝缘材料：矿物油、绝缘纸、有机合成材料等机械应力一导电材料：铜等一化学应力一导磁材料：矽钢片等结构材料：钢、层压板、垫块、支撑等11热应力店相对于金属材料，绝缘材料尤其是有机绝缘材料容易老化变质而使其机电强度显著降低电力系统中60%以上的停电事故是由电力设备的绝缘缺陷引起的：潜伏性故障-设计、制造过程中存在质量问题，安装运输中出现损坏运行中故障-由于电、热、机械、化学及其它因素，潜伏性故障发展或出现新的故障；格绝缘缺陷的分类：集中性缺陷、分布性缺陷-5-《高电压绝缘专论》Xi'an Jiaotong University
Xi’an Jiaotong University 《高 电 压 绝 缘 专 论》 -5- q 相对于金属材料，绝缘材料尤其是有机绝缘材料，容易老化变质而使 其机电强度显著降低； q 电力系统中60％以上的停电事故是由电力设备的绝缘缺陷引起的； q 潜伏性故障－设计、制造过程中存在质量问题，安装运输中出现损坏； q 运行中故障－由于电、热、机械、化学及其它因素，潜伏性故障发展 或出现新的故障； q 绝缘缺陷的分类：集中性缺陷、分布性缺陷； 电力设备的故障