绝缘材料电介质电压击穿强度设备在高电压工程中意义

电介质的击穿

电介质作为绝缘材料是针对一定的电压而言的。在一定电压下，当介质呈现出极微弱的导电性能，其绝缘电阻值很高，通过介质的泄漏电流极小时，介质是绝缘的。但是，随着外施电压的升高到某一临界值后，电介质的电导则显著增大，泄漏电流急剧增加，发生放电现象，使电介质丧失其原有的绝缘性能，将这种放电现象称为电介质的击穿，将发生击穿时的电压称为击穿电压。显而易见，电介质的击穿特性是电介质作为绝缘介质的一个极为重要的特性。通常用击穿场强E_b (kV/cm)来表示，也称为绝缘抗电强度或简称绝缘强度。

高电压与绝缘既是对立的，又是统一的，二者的对立为高电压技术工作者提供了非常丰富的研究内容：一是要分析研究、合理利用各种绝缘材料的绝缘特性，研制各种高抗电强度的新材料等；二是要研究各种过电压的产生机理，以及采用各种限制过电压的方法和过电压保护措施，使过电压降低或被限制到绝缘的抗电强度以内，最终求得高电压与绝缘的统一，实现的绝缘配合，以保证电气设备的安全可靠运行。

为了提高电介质的绝缘强度，就必须分析和研究各种介质在各种不同电压作用下的击穿机理和耐受电压的规律。由于不同的介质在不同的电压作用下的击穿机理各不相同，影响电介质击穿的因素又是多种多样，随机性强，因此使得对电介质的击穿特性的研究变得极为复杂，致使各种形态的电介质的放电机理至今尚未被人们所揭示，绝缘理论还有待进一步完善，许多实际的绝缘问题还必须通过高电压试验来解决，比如，绝缘的抗电强度日前就只能用高电压试验的方法才能予以确定，而这些正是以后各章具体分析和研究的内容。

小 结

(1)电介质的基本电气特性表现为极化特性、电导特性、损耗特性和击穿特性，相应的物理参数为相对介电常数ε_r，电导率γ、介质损耗因数tanδ和击穿场强E_b。电介质的这些基本特性在高电压工程中都具有重要的实际意义。

(2)电介质的极化可分为无损极化和有损极化两大类。无损极化包括电子式极化和离子式极化，有损极化包括偶极子式极化和空间电荷极化。夹层极化是空间电荷极化的一种特殊形式，在工程实践中具有重要意义。多层介质相串联的绝缘结构，再加上直流电压的初瞬(t→0)，各层介质中的电场分布与介质的相对介电常数成反比；稳态时(t→∞)的电场分布则与介质的电导率成反比，在此过程中存在吸收现象..

(3)电介质的电导与金属的电导有着本质的区别。电介质电导属于离子式电导，随温度的升高按指数规律增大；金属电导属于电子式电导，随温度的升高而减小。

(4)电介质在电场作用下存在损耗，其中气体电介质的损耗可以忽略不计。在直流电压作用下电介质的损耗仅为由电导引起的电导损耗，而交流电压作用下电介质的损耗既有电导损耗，又有极化损耗。因此，电介质在交流电压下的损耗远大于其直流电压下的损耗。