1、影响介电系数的几个因素,主讲人:高歌 2013月12月1日,损耗的形式 1)电导损耗 : 在电场作用下,介质中会有泄漏电流流过,引起电导损耗。 2)极化损耗 : 只有缓慢极化过程才会引起能量损耗,如偶极子的极化损耗。它与温度有关,也与电场的频率有关。 3)游离损耗 : 气体间隙中的电晕损耗和液、固绝缘体中局部放电引起的功率损耗称为游离损耗。电晕是在空气间隙中或固体绝缘体表面气体的局部放电现象,影响介电系数的三个因素,1 ) 频率的影响 2 )温度的影响 3 )湿度的影响,频率的影响,( 1 )当外加电场频率很低,即 0 时,介质的各种极化都能跟上外加电场的变化,此时不存在极化损耗,介电常数达最
2、大值。介电损耗主要由漏导引起, P W 和频率无关。 tg=/ ,则当 0 时, tg 。随着 的升高, tg 减小。 ( 2 )当外加电场频率逐渐升高时,松弛极化在某一频率开始跟不上外电场的变化,松弛极化对介电常数的贡献逐渐减小,因而 r 随 升高而减少。在这一频率范围内,由于 1 ,故 tg 随 升高而增大,同时 Pw 也增大。 (3) 当 很高时, r ,介电常数仅由位移极化决定, r 趋于最小值。此时由于 1 ,此时 tg 随 升高而减小。 时, tg0 。 在 m 下, tg 达最大值, m 可由下式求出: tg 的最大值主要由松弛过程决定。如果介质电导显著变大,则 tg 的最大值变
3、得平坦,最后在很大的电导下, tg 无最大值,主要表现为电导损耗特征: tg 与 成反比,如图,2 )温度的影响,( 1 )当温度很低时 , 较大,由德拜关系式可知, r 较小, tg 也较小。此时,由于 , , ,故在此温度范围内,随温度上升, 减小, r 、 tg 和 P W 上升。 ( 2 )当温度较高时, 较小,此时 ,因而 在此温度范围内,随温度上升, 减小, tg 减小。这时电导上升并不明显,所以 P W 主要决定于极化过程, P W 也随温度上升而减小。 ( 3 )当温度继续升高,达到很大值时,离子热运动能量很大,离子在电场作用下的定向迁移受到热运动的阻碍,因而极化减弱, r 下降。此时电导损耗剧烈上升, tg 也随温度上升急剧上升。,3 )湿度的影响,介质吸潮后,介电常数会增加,但比电导的增加要慢,由于电导损耗增大以及松驰极化损耗增加,而使 tg 增大。对于极性电介质或多孔材料来说,这种影响特别突出,如,纸内水分含量从 4 增加到 10 时,其 tg 可增加 100 倍。,