第一篇高电压绝缘及试验ppt课件.ppt

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1、高电压技术主讲教师：律方成、王永强、张重远华北电力大学电力工程系绪论课程地位：电气工程专业平台课之一课程学时安排：讲课32学时，实验8学时成绩评定：考试80％＋(实验＋作业)20％绪论教材：《高电压技术》（第二版）周泽存主编参考书：《高电压绝缘技术》，中国电力，严璋，朱德恒《电网过电压教程》，中国电力，陈维贤《高电压试验技术》，清华，张仁豫《高电压技术》，中国电力，赵智大高压（HV）：10～220KV超高压（EHV）：330～750KV特高压（UHV）：1000KV及以上一．输电电压等级的划分：二．高电压技术的研究对象：高电压绝缘与试验↑：1.绝缘材料的电气物理性能和击穿的理论、规律（实践到

2、理论）。2.高压试验：判断、监视绝缘质量的主要试验方法。电力系统的过电压↓：3.过电压的成因与限制措施。第一篇：高电压绝缘及试验第一章电介质的极化、电导和损耗第二章气体放电的物理过程第三章气隙的电气强度第四章固体液体和组合绝缘的电气强度电介质极化基本类型电介质的极化有四种基本形式：电子位移极化离子位移极化转向极化空间电荷极化极化机理：电子偏离轨道介质类型：所有介质建立极化时间：极短，10-1410-15s极化程度影响因素：电场强度（有关）电源频率（无关）温度（无关）极化弹性：弹性消耗能量：无1.电子位移极化qRRi-qO’OE2.离子位移极化极化机理：正负离子位移介质类型：离子性介质建立极

3、化时间：极短，10-12~10-13s极化程度影响因素：电场强度（有关）电源频率（无关）温度（随温度升高而增加）极化弹性：弹性消耗能量：极微2.离子位移极化3.转向极化UU电极电介质E极化机理：极性分子转向介质类型：偶极性及有离子弛豫性极化的离子性介质建立极化时间：需时较长，10-610-2s极化程度影响因素：电场强度（有关）电源频率（有关）温度（温度较高时降低，低温段随温度增加）极化弹性：非弹性消耗能量：有3.转向极化4.空间电荷极化极化机理：正负离子移动介质类型：含离子和杂质离子的介质建立极化时间：很长极化程度影响因素：电场强度（有关）电源频率（低频下存在）温度（有关）极化弹性：非弹性

4、消耗能量：有当t=0:当t=∞:一般有电荷重新分配，在两层介质的交界面处有积累电荷，称为夹层极化。夹层界面上电荷的堆积是通过介质电导G完成的，高压绝缘介质的电导通常都很小，这种性质的极化只有在低频时才有意义为便于比较，将上述各种极化列为下表极化种类产生场合所需时间能量损耗产生原因电子式极化任何电介质10-15s无束缚电子运行轨道偏移离子式极化离子式结构电介质10-13s几乎没有离子的相对偏移偶极子极化极性电介质10-10～10-2s有偶极子的定向排列夹层极化多层介质的交界面10-1s～数小时有自由电荷的移动§1-2电介质的介电常数相对介电常数及其物理意义相对介电常数是反映电介质极化程度的物理

5、量气体分子间的距离很大，密度很小，气体的极化率很小，一切气体的相对介电常数都接近1气体的介电常数随温度的升高略有减小，随压力的增大略有增加，但变化很小气体电介质的介电常数部分气体的相对介电常数（环境条件20℃,1atm）气体种类相对介电常数氦1.000072氢1.000027氧1.00055氮1.00060甲烷1.00095二氧化碳1.00096乙烯1.00138空气1.00059非极性和弱极性电介质：如石油、苯、四氯化碳、硅油等r数值不大，在1.82.5范围内。介电常数和温度的关系和单位体积中的分子数与温度的关系相似极性电介质：如蓖麻油、氯化联苯等r数值在26范围内。还能用作绝缘介

6、质强极性电介质：如酒精、水等r>10，此类液体电介质用作电容器浸渍剂，可使电容器的比电容增大，但通常损耗都较大液体电介质的介电常数转向极化对介电常数随温度及频变化的关系：（1）T不变f增大，r减小（2）f不变T升高，r先增（分子间黏附力↓）后减（热运动↑）频率f1f2f3介电常数同温度和频率的关系（氯化联苯）非极性和弱极性固体电介质：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、石蜡、石棉、无机玻璃等都属此类电介质只有电子式极化和离子式极化，r不大，通常在2.02.7范围介电常数与温度的关系也与单位体积内的分子数与温度的关系相近极性固体电介质：树脂、纤维、橡胶、虫胶、有机玻璃、聚氯乙烯

7、和涤纶等r较大，一般为3~6，还可能更大。r和T及f的关系和极性液体的相似离子性电介质：如陶瓷，云母等，相对介电常数r一般在5~8左右固体电介质的介电常数讨论极化的意义选择绝缘在实际选择绝缘时，除了考虑电气强度外，还应考虑介电常数r对于电容器，若追求同体积条件有较大电容量，要选择r较大的介质对于电缆，为减小电容电流，要选择r较小的介质讨论极化的意义多层介质的合理配合对于多层介质，在交流及冲击电压下