绝缘电气特性资料

电气安全技术
发电1131、供电1131、电气1131班 2012年7月 教材：《电力安全技术》，杨文学、任红等 编，中国电力出版社出版
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第一章 电气设备绝缘的电气特性
一、认识电力安全生产的重要性 （一）重要性认识
1.电力安全生产影响各行各业和社会稳定。 2.电力安全生产影响电力企业本身。 3.电力生产的特点需要安全生产。 4.电力生产环境潜在危险因素多。
1.定义：在电场作用下，电介质中带电粒子电场方 向作有规则的运动，形成电流，这种物理现象称 为电介质的电导。电导决定介质的导电性能 ；其 倒数即是绝缘电阻，表征介质的绝缘性能。 2.带电粒子的构成：① 介质本身离解出的带电离子； ② 杂质离解的带电离子。 3.特点：电介质的电导是离子电导，随温度升高按 指数规律上升，电阻具有负的温度系数；金属的 电导是自由电子电导，电阻具有正的温度系数。
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三、电介质的极化
1.极化的定义：在电场作用下，电介质中的正负 电荷质点在电场方向上产生有限位移的现象。 介质极化后对外呈现极性。 2.介电常数：其值由电介质材料性质决定，它描 述了介质的极化现象。
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三、电介质的极化
3.极化形式
⑴电子式极化 特点： ①形成极化的时间极短； ②电子式极化具有弹性， 没有能量损耗； ③温度对电子式极化的影响极小。具有很 小的负温度系数。
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三、电介质的极化
⑷夹层极化 合闸以后，要有一电压重 新分配过程，亦即C1、C2 上电荷重新分配，在此过 程中，分界面上将集聚起 多余的电荷，从而显出极 性来。 特点：存在吸收现象；极 化时间长；有能耗、具负 温度系数。
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四、电介质的电导
（一）电导的定义及特点
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五、介质的损耗
2.液体介质 中性或弱极性液体介质主要是电导损耗，损耗 较小，与温度的关系也和电导相似。 极性液体具有电导、极化损耗，与温度和频率 有关，如图所示。
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五、介质的损耗
3.固体介质 通常将固体介质分为分子式结构、离子式结构、 不均匀结构和强极性介质四类。 分子式结构：有中性和极性两种。中性的如聚 乙烯等主要是电导损耗，电导极小，损耗也很 小，高频下可使用；极性的如纸、聚氯乙烯、 有机玻璃等介质的与温度、频率的关系同极性 液体相似，较大，高频下更严重。
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三、电介质的极化
⑵离子式极化
特点：
①极化的过程很短；
②它也具有弹性，几乎没有能量损耗； ③具有正的温度系数。
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三、电介质的极化
⑶偶极子式极化
特点：
①是极化属于非弹性极化；
②极化过程中需要消耗能量，极化所需的时间 也较长； ③极性介质的极化受频率和温度的影响。
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四、电介质的电导
（二）直流电压下通过电介质的电流
i i1 i2 I
i1：①其他电容 ②快极化(电子式和离子式)
由夹层极化和偶极子极化等有损极 i2：慢极化： 化过程所引起的电流，称为吸收电 流
i1 i i
i2
I t
图1—6 直流电压下流过介质中的电流
I：电导电流又称泄漏电流：介质中少量弱带电离子在电场作用下定向运动产生。 与这个稳定电流值相对应的电阻值称为电介质的绝缘电阻 影响绝缘电阻的因素： ① 杂质
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第一章 电气设备绝缘的电气特性
（三）电力生产安全目标
我国电力系统安全生产总体目标是防止 两大类事故；对社会造成重大影响和对资产造成 重大损失的事故。
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二、电气设备绝缘状况
1.电介质定义：把导电能力很差的物质叫做绝缘
材料，也称电介质。
2.电介质分类：气体、液体和固体绝缘材料。
P IR 1 tg 2 U C X I C C X RX
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五、介质的损耗
（二）各种介质的介质损耗及 其影响因素
1.气体介质
气体介质除电导、极化损耗 外，还有游离产生的损耗（电 导损耗） U＜U0，仅电导、极化损耗， 基本与U无关； U＞U0，局放、电晕损耗大增。
五、介质的损耗
如图所示，电介质功率损耗为
P UI UIC tg U 2C X tg
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五、介质的损耗
介质功率损耗P与试验电压、频率、被试品材料尺 寸等有关，表示介质损耗不太方便。而只与介质本身 的特性有关，便于比较不同介质的损耗特性，所以就 用tgδ来表示电介质损耗的大小， tgδ称为介质损耗角 正切， δ称为介质损耗角。则
3. 绝缘缺陷的产生原因：制造、运输、运行、 试验等 4.绝缘缺陷的分类：集中性(或局部性)缺陷 和分 布性(或整体性)缺陷
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二、电气设备绝缘状况
5.绝缘预防性试验作用及分类
绝缘出现缺陷后，其各种特性就会发生变化， 绝缘预防性试验就是通过各种方法测量表征 绝缘性能的各种参数的变化或趋势，来判断 绝缘的状况，从而及时发现隐患，加以消除， 避免事故。 一般分为非破坏性试验和破坏性试验（耐压 试验）两类。 6.两类试验方法有各自的特点，不能互相替代
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第一章 电气设备绝缘的电任重而道远 安全用电水平高的国家20亿KWH触电死亡一人。 我国每耗电1亿KWH触电死亡一人，是发达国 家的20~30倍。 2、用电安全水平近年来有较大提高 重视程度、管理水平、设备质量以及双重绝缘、 电气隔离、漏电保护等防触电新技术的应用， 取得明显效果。
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R
U I
② 温度
③ 电场强度
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五、介质的损耗
（一）介质损耗的基本概念
电介质单位时间内消耗的能量称为电介质 功率损耗，简称介质损耗。 电介质在电压作用下有能量损耗：极化现 象引起的极化损耗和电导引起的电导损耗。 在交流电压下二者皆存在；在直流电压下 只有电导损耗。
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五、介质的损耗
离子式结构：其与结构特性有关。结构紧密的 离子晶体且不含使晶格畸变的杂质时，主要是 电导损耗，极小，如云母，它是优良的绝缘材 料，高频下也可使用。结构不紧密的离子结构 中，有离子松弛式极化现象，较大，如玻璃、 陶瓷等，且随成分和结构的不同，也相差很大。 不均匀结构：在工程上较常见，如广泛使用的 油浸纸等，其损耗与组成成分的性能和数量有 关。 在高压电气设备中不采用强极性介质。