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--公司新闻 |
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绝缘子电介质的电导 |
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自然界不存在绝对不导电的物质,绝缘程度高的电介质在电场作用下也会出现漏导。电瓷材料在电场作用下同样也会发生漏导。 因为电导率与电阻率互为倒数,故电阻率既可表示电介质的绝缘性,也可表示电介质的屯导性。表2-7列出几种陶瓷材料在温度20℃时的体积电阻率PV。表2-7陶瓷材料体积电阻率p,[ 单位:Q.m 电介质的电导率与金属的电导率不仅数值上差异极大,导电机理也不相同,金属的电导率为自由电子的定向运动,电介质的电导率在绝大多数情况下为离子性的(离子或空穴的定向运动)。离子的产生来自电介质本身分子和杂质分子的离解,电介质的电导率有如下的特点。 第一,温度上升时,离子的热运动能增大,容易克服异性电荷的束缚,在电场中定向运动的离子数增多,运动速度也增大,即电导率),随温度上升而剧增。 /=Ae一下 (2-30) 式中,A、B为与电介质性质有关的常数,固体电介质的B比液体的大得多,T为绝对温度。 在实际应用中,常用的关系式表示为Rt =10-~×Ro (2-31) 式中,Ro和Rt分别为o℃和f℃时的绝缘电阻;d为绝缘材料的电导率温度系数。 第二,电介质电导率(或绝缘电阻)在某电压范围内,通常在接近介质击穿时,有快速增长的自由电子导电现象,因而电导率大增,绝缘电阻剧降。 第三,对电介质施加电压时,某时间范围内流过绝缘体的电流与加压时间有关。例如加直流电压时常观察到电流随时间而减小,最后趋向一个稳定值。原因是力口电压时绝缘体内较为缓慢的极化过程所致,因此,在测量绝缘材料或电气设备的绝缘电阻或漏导电流时,应测定电流趋于稳定时的数据。 此外,对固体电介质而言,结构致密程度对电导率有明显影响,多孔性的材料,如绝缘纸和水泥胶黏剂应防潮,否则大气湿度增大时电导率剧增,即使是致密的电瓷材料,当受潮和脏污时,也会严重影响它的表面电阻。 (1)气体电介质的电导大气因受宇宙射线、紫外线等因素的作用,可产生一定数量的正、负离子对,故在电场间隙中的空气也会有极微弱的电流通过,一般工程仪表测不出这种微电流。空气可视为优良绝缘材料。 (2)液体电介质的电导使液体电介质产生电导的载流子有两种:一种为液体分子和溶质分子离解的离子,称为离子电导;另一种为胶体质点(如油中悬浮的小水滴,杂质吸其他微小的粒子)吸附离子或极性分子而带有一定的电荷构成电泳电导。 对中性和弱极性液体,纯净时电导率很小,其离子电导往往主要由杂质分子构成。例如变压器油有很小的电导率,当油中杂质增多时,绝缘性能大大下降,其中以极。陛的水影响最大,所以在电瓷行业中生产注油的电瓷产品时对变压器油的品质有严格的要求。极性液体,即使很纯净,电导率也不小,而强极性液体本身已经是离子半导体,而不能用作绝缘子的电介质。
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