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2024
03-29

高低頻下測量介質(zhì)損耗角正切的原理
如前所述，介質(zhì)損耗角正切tanδ是在交流電壓作用下，電介質(zhì)中電流的有功分量與無功分量的比值，它是一個無量綱的數(shù)。在一定的電壓和頻率下，它反映電介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量損耗的大小，它與電介質(zhì)的體積尺寸大小無關(guān)。因此，能從測得的tanδ數(shù)值直接了解絕緣情況。介質(zhì)損耗角正切tanδ的測量是判斷絕緣狀況的一種比較靈敏和有效的方法，從而在電氣設(shè)備制造、絕緣材料的鑒定以及電氣設(shè)備的絕緣試驗等方面得到了廣泛的應(yīng)用，特別對受潮、老化等分布性缺陷比較有效，對小體積設(shè)備比較靈敏，因而tanδ的測量是絕緣試驗中一個較為重
2024
03-29

絕緣體積電阻率與表面電阻率的工作原理與測試方法
一、絕緣體積電阻率與表面電阻率的工作原理絕緣電陽表(亦稱兆歐表或搖表)，它是測量設(shè)備絕緣電阻的專用儀表，它的原理接線圖如圖3-2所示，圖中M為手搖(或電動)直流發(fā)電機（也可能是交流發(fā)電機通過晶體二極管整流代替)作為電源，它的測量機構(gòu)為流比計N，它有兩個繞向相反日互相垂直固定在一起的電壓線圈LU和電流線圈LA，它們處在同一個永磁磁場中(圖中未畫出)，它可帶動指針旋轉(zhuǎn)，由于沒有彈簧游絲，故沒有反作用力矩，當線圈中沒有電流時，指針可以停留在任意的位置上。絕緣電阻表的端子“E”接被試品的接地端，端子“L
2024
03-29

固體電介質(zhì)的擊穿場強、電壓擊穿影響因素
固體電介質(zhì)的擊穿與氣體、液體電介質(zhì)的擊穿比較，主要有兩點不同：一是固體電介質(zhì)的擊穿場強一般比氣體和液體電介質(zhì)高，例如在均勻電場中，云母的工頻擊穿場強可達2000～3000kV/cm；二是固體電介質(zhì)擊穿后其絕緣性能不能恢復。擊穿以后在介質(zhì)中留有不能恢復的痕跡，如貫穿兩電極的熔洞、燒穿的孔道、開裂等，撤去電壓后不能像氣體、液體電介質(zhì)那樣恢復絕緣性能。一、固體電介質(zhì)的擊穿形式固體電介質(zhì)有三種擊穿形式，不同形式的擊穿過程不同，擊穿場強和擊穿時間也不同。1.電擊穿固體電介質(zhì)的電擊穿過程與氣體相似，由碰撞游
2024
03-28

提高液體電介質(zhì)絕緣油電壓擊穿的措施
提高液體電介質(zhì)電壓擊穿的措施由于雜質(zhì)對液體電介質(zhì)電壓擊穿有很大影響作用，所以提高電壓擊穿首先要減少雜質(zhì)，其次是降低雜質(zhì)對電壓擊穿的影響作用。具體措施主要有：1.過濾將絕緣油在壓力下連續(xù)通過裝有大量事先烘干的過濾紙層的過濾機，將油中碳粒、纖維等雜質(zhì)濾去，油中部分水分及有機酸也被濾紙所吸收。運行中，常采用此法來恢復絕緣油的絕緣性能。2.防潮油浸式絕緣在浸油前必須烘干，必要時可用真空干燥法去除水分。有些電氣設(shè)備如變壓器，不可能全密封時，則可在呼吸器的空氣入口處放置干燥劑，以防止潮氣進入。3.脫氣常用的
2024
03-28

影響液體電介質(zhì)電壓擊穿的因素
影響液體電介質(zhì)電壓擊穿的因素液體電介質(zhì)電壓擊穿的大小既決定于其自身品質(zhì)的優(yōu)劣，也與外果因素，如溫度、電壓有關(guān)。1.液體電介質(zhì)的自身品質(zhì)液體電介質(zhì)的品質(zhì)決定于其所含雜質(zhì)的多少。含雜質(zhì)越多，品質(zhì)越差，電壓擊穿越低。變壓器油的品質(zhì)通常采用標準油杯中變壓器油的工頻電壓擊穿來衡量。由于在均勻電場中雜質(zhì)對電壓擊穿的影響要比在不均勻電場中大，所以標準油杯中電極做成如圖2-12所示的形狀。下面具體討論影響品質(zhì)的各種因素與電壓擊穿的關(guān)系。(1)含水量。含水量對液體電介質(zhì)電壓擊穿影響較大。當含水量極微小時，水分均以
2024
03-28

絕緣油等液體的擊穿電壓機理
用于高壓電氣設(shè)備中的液體電介質(zhì)除了用作絕緣之外，還起冷卻(如在油浸式電力變壓器中)以及滅弧(如在油斷路器中)作用。日前常用的液體電介質(zhì)主要是從石油中提煉出來的碳氫化合物的礦物油，除了這些礦物油之外還有蓖麻油、人工合成的硅油、十二烷基苯等，但它們不如礦物油應(yīng)用廣泛。根據(jù)用途不同，這些液體電介質(zhì)分別稱為變壓器油、電容器油和電纜油，下面以變壓器油為例討論液體電介質(zhì)的擊穿。一、變壓器油的擊穿機理純凈液體電介質(zhì)的擊穿過程與氣體擊穿過程很相似，也是由液體中帶電質(zhì)點的碰撞游離導致?lián)舸珦舸﹫鰪娨叩枚?可達
2024
03-28

介質(zhì)損耗因子、介質(zhì)損耗角正切基本概念與影響因素
一、介質(zhì)損耗的基本概念1.介質(zhì)損耗電介質(zhì)在電場作用下(加電壓后)，要發(fā)生極化過程和電導過程。有損極化過程有能量損耗；電導過程中，電學性泄漏電流流過絕緣電阻當然也有能量損耗。損耗程度一般用單位時間內(nèi)損耗的能量，即損耗功率表示。這種電介質(zhì)出現(xiàn)功率損耗的過程稱為介質(zhì)損耗。顯然，介質(zhì)損耗過程隨極化過程和電導過程同時進行。介質(zhì)損耗掉的能量(電能)變成了熱能，使電介質(zhì)溫度升高。若介質(zhì)損耗過大，則電介質(zhì)溫度將升得過高，這將加速電介質(zhì)的熱分解與老化，最終可能導致絕緣性能的失去，所以研究介質(zhì)損耗有十分重要的意義。
2024
03-28

固體電介質(zhì)的體積絕緣電阻率與表面絕緣電阻率
一、電介質(zhì)電導的概念與電導率電介質(zhì)的基本功能是將不同電位的導體分隔開，它應(yīng)是不導電的，但這種不導電并非絕對不導電，而是導電性非常差，在電介質(zhì)內(nèi)部或多或少存在數(shù)量很少的帶電粒子，它們在電場作用下(當加上電壓后)會不同程度地作定向移動而形成傳導電流（即電導電流)，這就是電介質(zhì)的電導過程。與導體的導電過程相比，在電介質(zhì)電導過程中所流過的電導電流是非常小的。表征電導過程進行強弱程度的物理量為電導率γ，或它的倒數(shù)——電阻率ρ。電介質(zhì)的電阻率一般為1010~1024Ω·cm，而導體的電阻率僅為10-6~10
2024
03-27

液體和固體電介質(zhì)的相對介電系數(shù)與絕緣擊穿強度
電氣設(shè)備中，除了某些地方(如GIS設(shè)備)有采用氣體作為絕緣外，廣泛采用的是固體和液體電介質(zhì)。這是因為固體、液體電介質(zhì)的絕緣強度要比氣體大許多，用它們作電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣可以縮小結(jié)構(gòu)尺寸；載流導體的支承需要固體電介質(zhì)；液體電介質(zhì)可兼作冷卻與滅弧介質(zhì)。然而，液體和固體電介質(zhì)的擊穿有各自的特點，與氣體的擊穿有很大的不同。本章討論液體和固體電介質(zhì)在電場強度較高時的擊穿特性，以及在電場強度相對不是很高時，電介質(zhì)中所發(fā)生的極化、電導和損耗物理過程，以及液體、固體電介質(zhì)的老化問題。第一節(jié)電介質(zhì)的極化一、極化的概
2024
03-27

空氣中測試擊穿電壓時沿面閃絡(luò)、放電、爬電現(xiàn)象
電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備的帶電部分總要用固體絕緣材料來支撐或懸掛。絕大多數(shù)情況下，這些固體絕緣是處于空氣之中。如輸電線路的懸式絕緣子、隔離開關(guān)的支柱絕緣子等。當加在這些絕緣子的極間電壓超過一定值時，常常在固體介質(zhì)和空氣的交界面上出現(xiàn)放電現(xiàn)象，這種沿著固體介質(zhì)表面氣體發(fā)生放電稱為沿面放電。當沿面放電發(fā)展成貫穿性放電時，稱為沿面閃絡(luò)，簡稱閃絡(luò)。沿面閃絡(luò)電壓通常比純空氣間隙的電壓擊穿低，而且受絕緣表面狀態(tài)、污染程度、氣候條件等因素影響很大。電力系統(tǒng)中的絕緣事故，如輸電線路遭受雷擊時絕緣子的閃絡(luò)、污穢工業(yè)區(qū)
2024
03-27

提高絕緣強度的方法
在高壓電氣設(shè)備中經(jīng)常遇到氣體絕緣間隙，總希望能采用盡量小的間隙距離，以減小設(shè)備的尺寸。為此需要采取措施，以提高氣體間隙的絕緣強度。從本章第六節(jié)分析影響氣體間隙絕緣強度的各種因素可得，提高氣體間隙絕緣強度的方法不外乎兩個途徑：一個是改善電場分布，使之盡量均勻；另一個是利用其他方法來削弱氣體間隙中的游離過程。以下對這兩類措施作一簡單的介紹。一、改善電場分布的措施由前述可知，均勻電場和稍不均勻電場中氣體間隙的平均擊穿場強比極不均勻電場中氣體間隙的要高得多。電場分布越均勻，則間隙的平均擊穿場強也越高，因
2024
03-27

大氣條件對電壓擊穿的影響
空氣間隙及電氣設(shè)備外部絕緣的電壓擊穿受到大氣壓力，溫度和濕度的影響。在不同的大氣條件下，空氣間隙及電氣設(shè)備外部絕緣的電壓擊穿必須換算到標準大氣條件下才能進行比較。我國規(guī)定的標準大氣條件是：大氣壓力P0=101kPa、溫度t0=20℃，濕度f0=11g/m3。在實際試驗條件下空氣間隙的電壓擊穿和標準大氣條件下空氣間隙的電壓擊穿可以通過相應(yīng)的校正系數(shù)換算求得。一、相對密度不同時電壓擊穿的影響當氣體的溫度或壓力改變時，其結(jié)果都反映為氣體相對密度的變化，空氣的相對密度δ為試驗條件下的密度與標準大氣條件下
2024
03-27

操作電壓下氣隙的擊穿電壓特性
電力系統(tǒng)在操作或發(fā)生事故時，因狀態(tài)發(fā)生突然變化而引起電感和電容回路的振蕩產(chǎn)生過電壓，稱為操作過電壓。操作過電壓的峰值可高達最大相電壓的3~3.5倍，因此為保證安全運行，需要對高壓電氣設(shè)備的絕緣考察其耐受操作過電壓的能力。在電力系統(tǒng)中的操作過電壓作用下空氣間隙的擊穿特件，過去曾認為與工頻電壓的擊穿特性差別不大，其電壓擊穿介于電壓擊穿和工頻電壓擊穿之間，一般可以引入某個操作系數(shù)把操作過電壓折算成等效工頻電壓來考慮，故早期的工程實踐中，常采用工頻電壓試驗來考驗絕緣耐受操作過電壓的能力。近20年來，隨著
2024
03-25

電壓下氣隙的擊穿特性
電壓一般是指持續(xù)時間很短，只有約幾個微妙到幾十個微秒的非周期性變化的電壓。由產(chǎn)生的過電正就屬于這樣的電壓。由于電壓作用時間短到可以與放電需要的時間相比擬，所以空氣間隙在電壓作用下有著一系列的特點，本節(jié)將介紹空氣間隙在電壓作用下所顯現(xiàn)的一些主要放電特性。一、標準波形為了檢驗絕緣耐受電壓的能力，在實驗室中可以利用電壓發(fā)生器產(chǎn)生高壓，以模擬放電引起的過電壓。為了使所得到的結(jié)果可以互相比較，需要規(guī)定標準波形。標準波形是根據(jù)電力系統(tǒng)中大量實測得到的過電壓波形制訂的。我國規(guī)定的電壓標準波形如圖1-14所示。
2024
03-25

不均勻電場中氣隙的放電特性
在電力工程的大多數(shù)實際絕緣結(jié)構(gòu)中，電場都是不均勻的。不均勻電場可分為稍不的勻電場和極不均勻電場，全封閉組合電器(GIS)的母線筒和高壓實驗室中測量電壓用的球間隙是典型的稍不均勻電場；高壓輸電線之間的空氣絕緣和實驗室中高壓發(fā)生器的輸出端對墻的空氣絕緣則是極不均勻電場。稍不均勻電場中放電的特點與均勻電場中相似，在間隙擊穿前看不到有什么放電的跡象。而不均勻電場(以下指的不均勻電場就是指極不均勻電場)中空氣間隙的放電具有一系列的特點，因此，研究不均勻電場中氣體放電的規(guī)律有很大的實際意義?？紤]到實際絕緣結(jié)
2024
03-25

均勻電場中電壓擊穿的擊穿放電特性
20世紀初，湯遜（Townsend)在均勻電場、低氣壓、短間隙的條件下進行了放電試驗，依據(jù)試驗研究結(jié)果提出了比較系統(tǒng)的理論和計算公式，解釋了整個間隙放電的過程和擊穿條件，這是最早的氣體放電理論，稱為湯遜的電子崩理論(亦稱湯遜放電理論)。整個理論雖然有很大的局限性，但其對電了崩發(fā)展過程的分析為氣體放電的研究奠定了基礎(chǔ)。隨著電力系統(tǒng)電壓等級的提高和試驗研究工作的不斷完善，高氣壓、長間隙條件下氣體間隙擊穿的實驗研究逐漸發(fā)展起來，在此實驗研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了大氣中氣體間隙擊穿的流注理論。這兩個理論可以
2024
03-25

絕緣強度中帶電質(zhì)點的產(chǎn)生與消失
一、氣體原子的激發(fā)與游離氣體原子在外界因素（電場、高溫等)的作用下，吸收外界能量使其內(nèi)部能量增加，這時氣休原子核外的電了將從離原子核較近的軌道跳到離原子核較遠的軌道上去，此過程稱為原子的激發(fā)，也稱激勵。被激發(fā)的原子稱為激發(fā)原子，微發(fā)原子內(nèi)部的能量比正常原子大。原子的激發(fā)狀態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài)，一般經(jīng)過約10-8s就會回復到正常狀態(tài)，激發(fā)原子回到正常狀態(tài)時將以短波光的形式放出能量。如果中性原子由外界獲得足夠的能量，以致使原子中的一個或幾個電子脫離原子核的束縛而成為自由電子和正離子(即帶電質(zhì)點)，此過程稱
2024
03-25

介質(zhì)的擊穿場強的絕緣特性
氣體、特別是空氣，是電力系統(tǒng)中應(yīng)用相當廣泛的絕緣材料。如架空輸電線路相與相之間、線路與鐵塔之間、變壓器引出線之間都是以空氣作為絕緣介質(zhì)的。此外，在一些液體與固體絕緣材料內(nèi)部也或多或少的含有一些氣泡。所以氣體放電的研究是高電壓技術(shù)中的一個基本任務(wù)。在通常情況下，由于宇宙射線及地層放射性物質(zhì)的作用，氣體中含有少量的帶電質(zhì)點(約為1000對/cm3)，在電場作用下，這些帶電質(zhì)點沿電場方向運動，形成電導電流，故氣體通常并不是理想的絕緣材料。當電場較弱時，由于帶電質(zhì)點極少，氣體中的電導電流也極小，故可認為
2024
03-22

差熱分析技術(shù)在材料研發(fā)中的應(yīng)用與優(yōu)勢
差熱分析技術(shù)，作為一種重要的熱分析手段，在材料研發(fā)領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。它通過測量物質(zhì)在加熱或冷卻過程中與參比物之間的溫度差，來研究物質(zhì)的熱性能變化，為材料研發(fā)提供了寶貴的實驗數(shù)據(jù)。在材料研發(fā)過程中，差熱分析技術(shù)被廣泛應(yīng)用于材料的熱穩(wěn)定性、相變、反應(yīng)動力學等方面的研究。通過差熱分析，研究人員可以準確測定材料的熔點、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶溫度等關(guān)鍵參數(shù)，從而評估材料的熱穩(wěn)定性和加工性能。此外，差熱分析還可以揭示材料在加熱過程中的相變過程，為材料的相變機制研究提供重要依據(jù)。差熱分析技術(shù)在材料研發(fā)中
2024
03-20

固體介質(zhì)電擊穿場強的擊穿過程
一、固體介質(zhì)的擊穿過程對固體介質(zhì)加電壓后，當介質(zhì)中電場足夠時，會使介質(zhì)內(nèi)存在的少量自由電子得到加速，產(chǎn)生碰撞游離，使電子數(shù)增多，導致?lián)舸?，這種擊穿形式稱為電擊穿。其特點是：過程極快，約為10-6—10-8s；擊穿電壓值高，介質(zhì)溫度不高；擊穿場強與電場均勻程度關(guān)系密切。與周圍環(huán)境溫度無關(guān)。在固體介質(zhì)受電壓作用時間較長時，由于介質(zhì)中發(fā)生損耗的熱量大于發(fā)散的熱量時，介質(zhì)溫度便升高，而介質(zhì)又具有負的溫度系數(shù)，這將會使電流進一步增大。因此，損耗發(fā)熱也隨之增大，最后溫升過高，導致絕緣性能喪失，介質(zhì)即被擊穿。

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