当前位置：文档之家 › 固体电介质的击穿特性

固体电介质的击穿特性

  • 格式：pptx
  • 大小：1.38 MB
  • 文档页数：31

下载文档原格式

  / 31

合集下载

第8课-固体电介质的击穿

第8课-固体电介质的击穿

电介质的耐热等级
介质热老化的程度主要决定于温度及介质经受 热作用的时间。为此国际电工委员会按照材料 的耐热程度划分耐热等级。如
Y 90 A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 C >180℃
根据这个绝缘耐热等级可以进行设备运行负荷 的最佳经济性设计
电介质的耐寒性
耐寒性则是绝缘材料在低温下保证安全 运行的最低许可温度，否则，固体可能 变脆、开裂，液体可能凝固。如10、25、 40 号变压器油分别表示其凝固温度为 10、-25、-40℃
3）. 热击穿
例：实验曲线分A、B两个范围 在A范围内：击穿电压和介质温度无关，属于电击穿性质 在B范围内：当温度超过某临界值后，击穿电压随介质温 度的增加而下降，这表明击穿已涉及到明显的热过程
Ub （kV）（有效值）
50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 A B
80 100 120 140 θ cr
击穿电压为一分钟耐压的百分比数 （％）
500 450 400 350 300 区域B 区域A 250 Φ 50 200 150 100 50 0 Φ 100 μs
A、B 区：击穿属于电击穿 C 区： D 区： 属于热击穿 为电化学击穿、 电老化，击穿时 间在几十个小时 以上，甚至几年
区域C
15.3
固有击穿理论：单位时间内传导电子从电场中获 得的能量和因碰撞而失去的能量不平衡引起破坏，
称之为固有击穿理论
电子崩击穿理论：当上述平衡破坏后，电子整体 上得到加速，与晶格产生碰撞电离，反复碰撞形 成电子崩，电场作用下给电子注入能量激增，导 致介质结构破坏，称之为电子崩击穿理论
电击穿的特点
时间影响：电压作用时间短，击穿电压高 介质特性：如果介质内含气孔或其它缺陷，对电 场造成畸变，导致介质击穿电压降低 电场均匀度：电场的均匀程度影响极大 累积效应：在极不均匀电场及冲击电压作用下，介质有 明显的不完全击穿现象，不完全击穿导致绝缘性能逐渐 下降的效应称累积效应。介质击穿电压会随冲击电压施 加次数的增多而下降 无关因素：击穿电压和介质温度、散热条件、介质厚 度、频率等因素都无关

气体固体液体电介质击穿过程的异同

气体固体液体电介质击穿过程的异同

气体固体液体电介质击穿过程的异同在我们生活中，气体、固体、液体和电介质都扮演着重要的角色，但当它们遇到电压时，情况就变得有趣了。

想象一下，就像我们在热锅上煮水，水分子一开始懒洋洋地呆着，突然加热之后，它们开始活跃，整个气氛瞬间就变得热烈起来。

这就像气体在电场下，随着电压的增加，气体分子们逐渐被激发，最终达到一种击穿的状态。

哇，这可是个激动人心的时刻，气体里的离子开始奔跑，像是聚会的年轻人，一下子就打破了原有的沉寂，形成了电流。

这种现象我们称为“气体击穿”，听起来是不是挺酷的？再说说固体，固体的击穿就像是在一个坚固的城堡里，原本安静的守卫突然发现外面来了敌人，固体中的电子并不容易被激发。

它们得先突破重重防线，经过一番苦战，才有可能进入击穿状态。

这时候，城堡里就会出现一条裂缝，电流也就趁机而入。

固体的击穿往往需要更高的电压，这就像打破坚冰，非得动用点“重武器”才能奏效。

而液体的情况又是另一番景象。

液体分子就像在水中游泳的鱼儿，一开始在电场的影响下，它们也会变得活跃。

但液体的击穿更像是一场聚会，朋友们在水里玩得正欢，电场的出现就像是一个闪亮的烟花，把大家的注意力吸引过去。

随着电压的增加，液体分子开始剧烈运动，最终形成了导电路径。

这种情况常常会让人联想到水电的奇妙联系，真是让人感叹大自然的神奇。

再来看看电介质，这可是一位非常特别的角色。

电介质就像是聚会中总是保持冷静的人，虽然它的结构相对复杂，但在电场作用下，它却能产生极大的极化效应。

当电场施加到它身上时，电介质内部的电偶极子开始排列，形成了一个隐秘的保护层。

可是，当电压足够高时，这层保护就会被打破，电流便会蜂拥而入，形成击穿现象。

这就像是终于忍不住加入舞池的朋友，一下子就把气氛推向了高兴。

说到这里，我们不得不提到这些击穿过程的异同。

气体、固体、液体和电介质都可以在电场的影响下发生击穿，但每种物质的“耐压能力”可不一样。

气体需要较低的电压，固体的耐压最高，液体则介于两者之间，而电介质则有自己独特的表现方式。

第三章 液体和固体电介质的击穿特性2018.4

第三章 液体和固体电介质的击穿特性2018.4

➢ 条件：介质的电导很小，又有良好的散热条件以及 介质内部不存在局部放电的情况下，固体介质的击 穿通常为电击穿。
➢ 电击穿的主要特征：
①与周围环境温度有关；
②击穿时间很短（10 μs～0.2s) ，击穿电压与时间
无关；
③击穿前介质发热不显著；
④电场均匀程度对击穿有显著影响。
2. 热击穿过程
• 击穿机理：固体介质会因介质损耗而发热，如果 周围环境温度高，散热条件不好，介质温度将不 断上升而导致绝缘的破坏，如介质分解、熔化、 碳化或烧焦，从而引起热击穿。
变压器等充油电力设备中广泛采用油-屏障绝缘结构。
固体电介质的电气强度
在气、液、固三种电介质中，固体材料密度最大， 耐电强度也最高。通常， 空气的耐电强度3kV/mm～4 kV/mm； 液体的耐电强度10kV/mm～20 kV/mm； 固体的耐电强度几十kV/mm～几百 kV/mm；
✓固体电介质的击穿过程最复杂，且击穿后是唯一不 可恢复的绝缘。
在标准油杯中测得的油的耐电强度只能作为对油 的品质的衡量标准，不能用此数值直接计算在不同条 件下油间隙的耐受电压。
（一）杂质的影响
水分：水在变压器油中有三种状态：
（1）溶解状态:高度分散、且分布非常均匀；
（2）悬浮状态:呈水珠状一滴一滴悬浮在油中。
（3）沉渣态：沉淀于容器底部
溶解状的水对油的耐压影响不大；悬浮状的水分易形 成小桥，对击穿电压的影响较大。 沉淀于容器底部的 水分不在电场空间内，对油击穿无影响。
杂质“小桥”
沿电场极化 定向排列
“杂质小桥”贯通两电极
“杂质小桥”未贯通两电极
受潮纤维在电极间定向示意图
“杂质小桥”贯通两电极
如果杂质小桥接通电极，因其电导大而导致泄漏电 流增大，发热会促使水分汽化，形成气泡；气泡扩大， 发展下去会出现气体小桥，气泡小桥贯穿，使油隙发 生击穿。

第三章固体电介质和液体电介质的击穿特性

第三章固体电介质和液体电介质的击穿特性
学习内容： 一、 击穿过程?(击穿机理) 二、 影响液体介质击穿电压的主要因素? 三、 提高液体介质击穿电压的方法?
一、液体电介质的击穿机理（击穿过程）
液体电介质
纯净的液体电介质 击穿机理不同
工程用液体电介质（含杂质）
一、液体电介质的击穿机理（击穿过程）
1．电击穿过程（碰撞游离）
碰撞游离开始作为击穿条件 电子崩发展至一定大小为击穿条件
液体电介质
纯净的液体电介质
击穿机理
电击穿过程
工程用液体电介质（含杂质）
电击穿过程 气泡击穿过程
二、影响液体介质击穿电压的主要因素
1.杂质
2.温度 3.电场的均匀程度 4.电压作用时间 5.压力
二、影响液体介质击穿电压的主要因素
油中含有杂质，击穿电压就会显著降低!
通过标准油杯中 变压器油的工频击 穿电压来衡量油的 品质
引言
空气的耐电强度 液体介质的耐电强度 固体介质的耐电强度
10 — 30kV/cm左右； 100 — 200 kV/cm； 一百多 — 几千kV/cm
液体、固体电介质是电气设备内绝缘的主要绝缘材料。
液体、固体电介质的电气强度高，用它们作为绝缘介质，可以大 大缩小导体间的绝缘距离，从而减小电气设备的体积。
二、影响液体介质击穿电压的主要因素 2.温度
①干燥的油 温度对有的击穿电压影响很小 ②受潮的油 冰－溶解－汽化＝击穿电压“N”形变化
二、影响液体介质击穿电压的主要因素
3.电场均匀程度
电场愈均匀，杂质越易形成“小桥”， 杂质对油在工频电压下的击穿电压的影响愈大。
优质油：保持油不变，而改善电场均匀度，能使工频击穿电 压显著增大，也能大大提高其冲击击穿电压。
绝缘油的试验项目及标准

气体电介质的击穿 液体电介质的击穿 固体电介质的击穿

气体电介质的击穿 液体电介质的击穿 固体电介质的击穿

第5章电介质的击穿气体电介质的击穿液体电介质的击穿固体电介质的击穿¾电介质的击穿介质发生击穿时，通过介质的电流剧烈地增加，通常以介质伏安特性斜率趋向于∞（即dI/dU=∞）——击穿发生的标志。

¾击穿电压¾击穿场强：电介质的击穿场强是电介质的基本电性能之一，它决定了电介质在电场作用下保持绝缘性能的极限能力。

5.1 气体电介质的击穿¾正常气体中的载流子(离子和电子)在外电场作用下迁移，形成电流电流随电压增加而增加电离产生的载流子来不及复合，全部到达电极气体中出现碰撞电离，载流子浓度增大，电流不再保持恒定而迅速上升载流子数剧增，气体中的电流无限增大(dI/dU→∞)——丧失绝缘性能。

气体击穿（气体放电）：气体由绝缘状态变为良导电状态的过程。

击穿场强：均匀电场中击穿电压与气体间隙距离之比.击穿场强反映了气体耐受电场作用的能力，即气体的电气强度。

平均击穿场强：不均匀电场中击穿电压与间隙距离之比称¾气体发生击穿时除电流剧增外，通常还伴随有发光及发热等现象。

5.1.1 均匀电场中气体击穿的理论1.气体击穿的汤逊（Townsend）理论电子崩形成过程(电子倍增过程)（1）电子崩与电流倍增外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子，如果空间电场强度足够大，该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离，产生一个新的电子，初始电子和新电子继续向阳极运动，又会引起新的碰撞电离，产生更多的电子。

α如电离系数为，则从阴极出发的一个电子，行经单位距离后增加为2α个电子。

类似雪崩似地发展，这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。

电子崩模型右图所示，在电子崩发展过程中，崩头最前面集中着电子，其后直到崩尾是正离子。

在强电场中出现电子崩α的过程称为过程。

这样的放电依赖于外界条件的，也称为非自持放电.（2）气体的自持放电实验发现，当气隙不太宽时，放电与电极材料有关，因而导致考虑γ过程的作用，由γ过程和过程一起来决定气隙中的电流。

第三章 液体和固体电介质的击穿特性

第三章 液体和固体电介质的击穿特性

2、采用固体介质降低杂质的影响 2）绝缘层——在曲率半径很小的电极包缠很厚的固体绝缘，改善 油中的电场分布。适用于极不均匀电场。
1）覆盖——在曲率半径较小的电极覆盖固体绝缘，以切断杂质小 桥、限制泄漏电流。适用于电场比较均匀的场合。
紧紧包在小曲率半径上 薄固体绝缘层（诸如电缆纸、黄蜡布、 漆膜等）称为覆盖，其厚度一般只有零点几微米，所以不会引起油 中电场的变化。它能阻止杂质小桥直接接触电极，因而能有效的控 制泄漏电流，从而阻碍杂质击穿过程的发展。电场约均匀，杂质小 桥对油隙击穿电压的影响越大，采用覆盖的效果越显著。由于采用 覆盖花费不多，而收效明显，所以在各种充油的电气设备中都很少 采用裸导体。
当覆盖的厚度增大到能分担一定电压时，即成为绝缘层，一般 厚度为数毫米到数十毫米。绝缘层不但能象覆盖那样减小油中杂质 的有害影响，而且能降低电极表面附近的电场强度，大大提高整个 油隙的工频击穿电压和冲击击穿电压。变压器中某些线饼或静电屏 上包以较厚的绝缘层都是为了这个目的。
3）屏障——”油-纸”或“油-布”绝缘，切断杂质小桥，改善电场 分布，提高油间隙的工频击穿电压。屏障的形式要因电极形状而定， 并且，屏障要足够大，已能包住电极。 如果在油隙中放置尺寸、形状与电极相适应、厚度为1～5mm 的层压纸板（筒）或层压布板（筒）屏障，那么它既能阻止杂质小 桥的形成又象气体屏障那样拦住一部分带电粒子，使电场变得比较 均匀。电场越不均匀，放置屏障的效果越好。 如果用多重屏障将油隙分隔成多个较短油隙，则击穿场强能 提高更多。但相临屏障间距不宜太小，因为这不利于油隙冷却循 环。另一方面，屏障的总厚度也不能太大，因为固体介质的介电 常数比变压器油大。所以固体介质总厚度的增加会引起油中电场 强度的增大。通常设计时控制屏障的总厚度不大于整个油隙长度 的1/3。

液体和固体电介质的击穿特性解读


固体电介质的击穿过程最复杂，且击穿后是唯一不可恢复 的绝缘
普遍规律：任何介质的击穿总是从电气性能最薄弱的缺陷 处发展起来的，这里的缺陷可指电场的集中，也可指介质 的不均匀性
一、 击穿机理——（1）电击穿理论

电击穿理论建立在固体电介质中发生碰撞电离基础上，固体电 介质中存在少量传导电子，在电场加速下与晶格结点上的原子
碰撞，从而导致击穿
电击穿的特点：电压作用时间短，击穿电压高，击穿电压与环
境温度无关，与电场均匀程度有密切关系，与电压作用时间关 系很小。
当固体电介质的介质损耗很小、有良好的散热条件，且内部不
存在局部放电，这种情况下发生的击穿通常是电击穿。其击穿
场强一般可达105～106kV／m 。
击穿理论——（2）热击穿理论
3.1液体电介质的击穿特性
液体电介质的击穿机理
影响液体电介质击穿电压的因素
提高液体电介质击穿电压的方法
液体电介质不仅具有较高的电气强度，而且它的流 动性使其还具有散热和灭弧作用，同时可以与固体 介质结合，填充固体电介质的空隙，从而大大提高 绝缘的局部放电起始电压和绝缘的电气强度 液体介质主要有天然的矿物油（变压器油、电容器 油和电缆油）和人工合成油（硅油）
发生两种情况：
(1)杂质小桥尚未接通电极时，则纤维等杂质 与油串联，由于纤维的εr大以及含水分纤维的电 导大，使其端部油中电场强度显著增高并引起电离，
于是油分解出气体，气泡扩大，电离增强，这样下
去必然会出现由气体小桥引起的击穿。
(2)如果杂质小桥尚未接通电极，因小桥的电 导大而导致泄漏电流增大，发热会促使汽化，气 泡扩大，发展下去会出现气体小桥，使油隙发生 击穿。
3 电场均匀度 在冲击电压下，由于杂质来不及形成小桥，故改善电 场总是能显著提高油隙的冲击击穿电压，而与油的品 质好坏几乎无关。 优质油：保持油不变，而改善电场均匀度，能使工频 击穿电压显著增大，也能大大提高其冲击击穿电压。 品质差的油：改善电场对于提高其工频击穿电压的效 果较差。

第二十一讲 固体电介质的击穿


5 其它击穿机制
1）树枝化击穿 在电场作用下，在固体电介质中形成一种树枝装气化痕迹。树 枝是充满气体的直径为数微米以下的细微“管子”组成的通道，树 枝化主要发生在高分子电介质中。
原因： ①.局部放电；或电场局部集中；或在脉冲电压作用——电树枝 ②.因水分和潮气在缓慢发生——水树枝。 ③.环境化学污染或材料中存在杂质和腐蚀性气体引起的电化学 树枝。 聚合物树枝化后并没有击穿，但树枝化是一个很重要的击穿潜 伏因素。经过一定过程后，最终导致聚合物击穿，树枝化的最大特 点是要经过较为冗长的过程才能导致树枝引发乃至最后击穿。
1 2
W （ （ 1 Tm ) W 2 Tm )
对于面积为 A、厚度为 d 的试样施加直流电压 U，着介质中只有漏 导电流发热。若式样电导率为 γ，则电导为 G d ， 2 此时电介质的发热功率为： W1 GU
' B T 因为 A e
A
AA' 2 B T W1 (U , T ) 所以 W1 d U e W1 是电压 U 和介质温度 T 的函数，随温度指数上升。
2 ）电机械击穿 平板固体电容器加电压后，极板间充上异性电荷，极间电场为E，两极 上异性电荷的相互作用，造成两极间存在相互吸引力，这个引力使极间介质 受到挤压而发生变形，由于高聚物介质弹性模量很小（比陶瓷等小两个数量 级），挤压作用会使介质厚度明显减薄，电压不变，场强增大。如果温度升 高，材料杨氏模量减小，试样厚度进一步减小，这就使得在电压不变的情况 下，电场进一步升高，最终导致击穿。 3） 沿面放电 沿固体电介质表面发生的气体击穿现象称沿面放电，也称表面闪络。 沿面放电与固体电介质的表面状况和表面洁净程度密切相关。沿面放电 电压明显低于纯气隙放电电压。机制表面受潮或污染时，放电电压则更 低。

《纳秒脉冲固体电介质击穿特性及机理》正式出版

《纳秒脉冲固体电介质击穿特性及机理》正式出版
佚名
【期刊名称】《现代应用物理》
【年(卷),期】2022(13)3
【摘要】2022年8月,由我刊青年编委赵亮博士著作的《纳秒脉冲固体电介质击
穿特性及机理》一书由科学出版社正式出版。

全书围绕“特性机理设计”的总体思路,以部分应用为牵引,着眼于解决高压绝缘结构在设计、应用、评估中所面临的问题,汇集了固体绝缘研究领域的最新学术成果。

希望本书能给读者提供有用的参考。

【总页数】1页(P115-115)
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.纳秒脉冲电压下变压器油预击穿特性的仿真分析
2.重复频率纳秒脉冲聚四氟乙烯薄膜击穿特性
3.空气中固体电介质上纳秒正脉冲表面放电过程
4.电容式射频微机
电系统开关的纳秒脉冲击穿及损伤特性5.书讯:《纳秒脉冲固体电介质击穿特性及
机理》
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
普遍规律：任何介质的击穿总是从电气性能最薄 弱的缺陷处发展起来的，这里的缺陷可指电场的 集中，也可指介质的不均匀性
一、固体电介质的击穿过程
1. 固体电介质击穿特性的划分
击穿电压为一分钟耐压的百分比数（％） 15.3
500
450 400
350
300 250
区域A 区域B Φ50
200
区域C
150 100
Cathode
- +- ++ -
＋
＋
＋
＋
Anode
＋
＋
时，散出的热量Q与介质中最高温度tm的关系
θ 12 3
4 b
a
0 t0 ta
tk
tb
tm
不同外施电压下介质发热散热与介质温度的关系
曲线 1：
发热永远大于散热，介质温度将不断升高，在电压U1 下最终必定发生热击穿
θ 12 3 4 b
a
0 t0 ta
tk
tb
tm
不同外施电压下介质发热散热与介质温度的关系
(c)
异极性空间电荷的积累
概念：电介质在外加电场的 作用下，在金属电极与电介 质之间的界面上积聚了与施 加在该电极上的电压极性相 反的电荷，这些电荷称为异 极性空间电荷
特点：异极性空间电荷增强 金属电极与介质间的界面场 强，结果可导致介质整体击 穿电压的降低，如（b）所示 。当极性翻转时，可导致击 穿电压升高，如（c）所示
平衡点
ta<t<tb ： 不 会 发 生 热 击 穿 ，介质温度将稳定在ta
不同外施电压下介质发热散热 与介质温度的关系
曲线 2：
与直线4相切，U2为临界热击穿电压；tk为临界热击穿温 度
θ
12 3 4
b
a
0 t0 ta
tk
tb
tm
不同外施电压下介质发热散热与介质温度的关系
二、电化学击穿（电老化）
Φ100
μs
50
s min
278h
0
10-1 1 10 1 10 2 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012
时间（μs）
电工纸板的击穿电压与电压作用时间的关
系
2. 电击穿
电击穿理论建立在固体电介质中发生碰撞电离基 础上，固体电介质中存在少量传导电子，在电场 加速下与晶格结点上的原子碰撞，从而击穿
电击穿理论本身又分为两种解释碰撞电离的理论
固有击穿理论
电子崩击穿理论
A(E,α,T0)=B(α,T0)
A(E,α,T0)：电场作用下单位时间内电子获得的 能量 B(α,T0)：电场作用下单位时间内电子碰撞损失 的能量 E：电场，α：标志电子的状态因子，T0：晶格 温度
电击穿的特点
时间影响 介质特性 电场均匀度 累积效应 无关因素
概念：在电场的长时间作用下逐渐使介质的物 理、化学性能发生不可逆的劣化，最终导致击 穿。 电老化的类型：电离性老化、电导性老化和电 解性老化。前两种主要在交流电压下产生，后 一种主要在直流电压下产生
树枝老化
树老化类型：电树老化和水树老化 树老化的原因
电离性老化 电导性老化
树枝老化的一般形状
Tree-like 树枝状
曲线 3：
tta 时：曲线在直线4之上 ，不发生热击穿，介质温度 θ 逐渐升高并稳定在ta，称ta 为稳定热平衡点
t>tb 时：情况类似曲线1， 最终发生热击穿
12 3
4 b
t=tb 时：发热等于散热，
但因扰动使t大于tb，则介
a
质温度上升，回不到tb，直 0 t0 ta tk
tb
tm
至热击穿。称tb为不稳定热
空间电荷效应：由于空间电荷的作用引起的 一系列变化。在电介质中，空间电荷的直接 作用是改变了介质中的电场分布。这种电场 畸变的结果导致了介质击穿电压的变化
电荷引起电场分布的畸变机理
Anode CathoEC2
＋
＋
＋ Space ＋ Charge
＋
EInterface=E-EC1 EBulk=E+EC2
界面场强被削弱了 可导致介质击穿电压升高
Anode Cathode
E
EC1
-
+
＋ EC2
＋
＋
＋ Space ＋ Charge
＋
EInterface=E+EC1 EBulk=E-EC2
界面场强被增强了 可导致介质击穿电压下降
同极性空间电荷的积累
概念：电介质在外加电场 的作用下，在金属电极与 电介质之间的界面上积聚 了与施加在该电极上的电 压极性相同的电荷，这些 电荷称为同极性空间电荷
在电介质不断发热升温的同时，也存在一个通过电极及其 它介质向外不断散热的过程。如果同一时间内发热超过散 热，则介质温度会不断上升，以致引起电介质分解炭化， 最终击穿，这一过程称为电介质的热击穿过程。
热击穿的理论分析
电压：U1＞U2＞U3
曲线1,2,3：电介质发热量Q与介质中最高温度tm的关系 直线 4 ： 表 示固 体介 质中最 高 温度大 于 周围环 境 温度 t0
特点：同极性空间电荷削 弱金属电极与介质间的界 面场强，结果可导致介质 整体击穿电压的提高，如 （b）所示。当极性翻转时 ，可导致击穿电压下降， 如（c）所示
Cathode
-+
x t=0 (a)
Anode
- ++ -
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
x
x
Charge formation
(b)
Polarity reversed
固体电介质的击穿
主要内容
固体电介质的击穿过程 电化学击穿（电老化） 影响固体电介质击穿电压的主要因素 电介质击穿过程的空间电荷效应 电介质的其它性能 提高固体电介质击穿电压的方法
概述
气、固、液三种电介质中，固体密度最大，耐电 强度最高
固体电介质的击穿过程最复杂，且击穿后是唯一 不可恢复的绝缘
Bush-like 灌木丛状
chestnut-like 栗子状
电介质中的树枝老化
三、影响固体介质击穿电压主要因素
电压作用时间 场均匀程度 温度 电压种类 局部放电 累积效应 受潮 机械负荷 二次效应如空间电荷等
四、电介质击穿过程的空间电荷效应
电介质中空间电荷：由于外加电场的作用等 原因，在介质内部积聚了电荷，称作空间电 荷
3. 热击穿
Ub（kV）（有效值）
50 40
30 A
20
B 10
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160
θcr
θ(℃)
交变电压下电瓷的击穿电压与温度的关系
热击穿的概念：
由于介质损耗的存在，固体电介质在电场中会逐渐发热升 温，温度升高导致固体电介质电阻下降，电流进一步增大 ，损耗发热也随之增大。