影响介质损耗的因素有哪些
2024-08-08 09:26:09
一、什么是介质损耗
电介质在外电场作用下,其内部会有发热现象,这说明有部分电能已转化为热能耗散掉,电介质在电场作用下,在单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质的损耗功率,或简称介质损耗。
介质损耗是应用于交流电场中电介质的重要品质指标之一。介质损耗不但消耗了电能,而且使元件发热影响其正常工作。如果介电损耗较大,甚至会引起介质的过热而绝缘破坏,所以从这种意义上讲,介质损耗越小越好。

二、影响介质损耗的因素有哪些
1、频率的影响
温度不变时,在低频范围内,总损耗几乎与频率无关;在高频区,介损值很大。所以在高频条件下应采用介损很小的介质。
2、温度的影响
温度对介损的影响较大,在低温区介损随温度升高而增大,在某温度处达到峰值,温度继续升高时介损值反而减小,温度继续升高,介损减小至一定值后会出现拐点急剧增大,易导致介质击穿。
3、湿度的影响
电介质吸湿后,漏电阻减小,泄漏电流增加,介损值明显增大。
4、电场强度的影响
如果介质内部有气泡或气隙,当外加电压升高到一定值时,气泡或气隙中会出现游离放电,介质损耗值会显著升高。
三、介质损耗有哪几种形式
1、漏导损耗
实际使用中的绝缘材料都不是完善的理想的电介质,在外电场的作用下,总有一些带电粒子会发生移动而引起微弱的电流,这种微小电流称为漏导电流,漏导电流流经介质时使介质发热而损耗了电能。这种因电导而引起的介质损耗称为“漏导损耗”。由于实际的电介质总存在一些缺陷,或多或少存在一些带电粒子或空位,因此介质不论在直流电场或交变电场作用下都会发生漏导损耗。
2、极化损耗
在介质发生缓慢极化时(松弛极化、空间电荷极化等),带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的能量损耗。
一些介质在电场极化时也会产生损耗,这种损耗一般称极化损耗。位移极化从建立极化到其稳定所需时间很短(约为10-16~10-12s),这在无线电频率(5×1012Hz 以下)范围均可认为是极短的,因此基本上不消耗能量。其他缓慢极化(例如松弛极化、空间电荷极化等)在外电场作用下,需经过较长时间(10-10s或更长)才达到稳定状态,因此会引起能量的损耗。
若外加频率较低,介质中所有的极化都能完全跟上外电场变化,则不产生极化损耗。若外加频率较高时,介质中的极化跟不上外电场变化,于是产生极化损耗。
3、电离损耗
电离损耗(又称游离损耗)是由气体引起的,含有气孔的固体介质在外加电场强度超过气孔气体电离所需要的电场强度时,由于气体的电离吸收能量而造成指耗,这种损耗称为电离损耗。
4、结构损耗和宏观结构不均匀造成的损耗
这是由于介质的微观结构不均匀或宏观结构不均匀导致的能量损耗。
这些损耗形式对电气设备的性能和稳定性有重要影响,因此在设计和使用电介质时需要考虑这些因素。
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