影響介質(zhì)損耗的因素有哪些
2024-08-08 09:26:09
一、什么是介質(zhì)損耗
電介質(zhì)在外電場(chǎng)作用下,其內部會(huì )有發(fā)熱現象,這說(shuō)明有部分電能已轉化為熱能耗散掉,電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下,在單位時(shí)間內因發(fā)熱而消耗的能量稱(chēng)為電介質(zhì)的損耗功率,或簡(jiǎn)稱(chēng)介質(zhì)損耗。
介質(zhì)損耗是應用于交流電場(chǎng)中電介質(zhì)的重要品質(zhì)指標之一。介質(zhì)損耗不但消耗了電能,而且使元件發(fā)熱影響其正常工作。如果介電損耗較大,甚至會(huì )引起介質(zhì)的過(guò)熱而絕緣破壞,所以從這種意義上講,介質(zhì)損耗越小越好。

二、影響介質(zhì)損耗的因素有哪些
1、頻率的影響
溫度不變時(shí),在低頻范圍內,總損耗幾乎與頻率無(wú)關(guān);在高頻區,介損值很大。所以在高頻條件下應采用介損很小的介質(zhì)。
2、溫度的影響
溫度對介損的影響較大,在低溫區介損隨溫度升高而增大,在某溫度處達到峰值,溫度繼續升高時(shí)介損值反而減小,溫度繼續升高,介損減小至一定值后會(huì )出現拐點(diǎn)急劇增大,易導致介質(zhì)擊穿。
3、濕度的影響
電介質(zhì)吸濕后,漏電阻減小,泄漏電流增加,介損值明顯增大。
4、電場(chǎng)強度的影響
如果介質(zhì)內部有氣泡或氣隙,當外加電壓升高到一定值時(shí),氣泡或氣隙中會(huì )出現游離放電,介質(zhì)損耗值會(huì )顯著(zhù)升高。
三、介質(zhì)損耗有哪幾種形式
1、漏導損耗
實(shí)際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質(zhì),在外電場(chǎng)的作用下,總有一些帶電粒子會(huì )發(fā)生移動(dòng)而引起微弱的電流,這種微小電流稱(chēng)為漏導電流,漏導電流流經(jīng)介質(zhì)時(shí)使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質(zhì)損耗稱(chēng)為“漏導損耗”。由于實(shí)際的電介質(zhì)總存在一些缺陷,或多或少存在一些帶電粒子或空位,因此介質(zhì)不論在直流電場(chǎng)或交變電場(chǎng)作用下都會(huì )發(fā)生漏導損耗。
2、極化損耗
在介質(zhì)發(fā)生緩慢極化時(shí)(松弛極化、空間電荷極化等),帶電粒子在電場(chǎng)力的影響下因克服熱運動(dòng)而引起的能量損耗。
一些介質(zhì)在電場(chǎng)極化時(shí)也會(huì )產(chǎn)生損耗,這種損耗一般稱(chēng)極化損耗。位移極化從建立極化到其穩定所需時(shí)間很短(約為10-16~10-12s),這在無(wú)線(xiàn)電頻率(5×1012Hz 以下)范圍均可認為是極短的,因此基本上不消耗能量。其他緩慢極化(例如松弛極化、空間電荷極化等)在外電場(chǎng)作用下,需經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間(10-10s或更長(cháng))才達到穩定狀態(tài),因此會(huì )引起能量的損耗。
若外加頻率較低,介質(zhì)中所有的極化都能完全跟上外電場(chǎng)變化,則不產(chǎn)生極化損耗。若外加頻率較高時(shí),介質(zhì)中的極化跟不上外電場(chǎng)變化,于是產(chǎn)生極化損耗。
3、電離損耗
電離損耗(又稱(chēng)游離損耗)是由氣體引起的,含有氣孔的固體介質(zhì)在外加電場(chǎng)強度超過(guò)氣孔氣體電離所需要的電場(chǎng)強度時(shí),由于氣體的電離吸收能量而造成指耗,這種損耗稱(chēng)為電離損耗。
4、結構損耗和宏觀(guān)結構不均勻造成的損耗
這是由于介質(zhì)的微觀(guān)結構不均勻或宏觀(guān)結構不均勻導致的能量損耗。
這些損耗形式對電氣設備的性能和穩定性有重要影響,因此在設計和使用電介質(zhì)時(shí)需要考慮這些因素。
- 上一篇:渦流損耗的產(chǎn)生原理及減小方法
- 下一篇:變壓器磁芯絕緣電阻測量的必要性