高电压技术：电介质的电导

第二节电介质的电导电导：用电导率表示，用来表征物体传输电流能力的物理量。金属导体：温度升高，电阻增大，电导减小。绝缘介质：温度升高，电阻减小，电导增大。电介质的等效电路测量高压电气设备的绝缘电阻时，为什么加直流电压而不加交流电压？为什么还需同时记录温度？

R1：体积绝缘电阻R2：表面绝缘电阻I1I2各类电介质电导的特点1、气体电介质的电导气体介质只要工作在场强低于其击穿场强时，其电导是很微小的，故是良好的绝缘体，气体电导主要是电子电导。

2、液体电介质的电导液体介质中形成电导电流的带电质点主要有两种：一是构成液体的基本分子和杂质离解而成带电质点，构成离子电导。二是液体中的胶体质点（如变压器油中悬浮的小水滴）吸附电荷后变成带电质点，形成电泳电导。

3、固体电介质的电导固体介质中存在离子电导。固体介质除体积电导以外，还存在表面电导。固体电介质的表面电导主要是由附着于介质表面的水分和其他污物引起的。

亲水性电介质：水分在其表面形成连续水膜，如玻璃、陶瓷等。憎水性电介质：水分只能在其表面形成不连续的水珠，不能形成连续水膜，如石蜡、硅有机物等。电介质电导在工程上的意义（1）在高压设备绝缘预防性试验中，一般都要测量绝缘电阻和泄漏电流，以判断设备绝缘是否受潮或其它劣化现象。（2）电介质的电导能量损耗使设备发热，在一定的条件下，电导损耗还可能导致介质发生热击穿。（3）注意环境湿度对固体绝缘的影响，有时需作表面防潮处理，如在胶布（或纸）筒外表面刷环氧漆，绝缘子表面涂硅有机物或地蜡等。

第三节电介质的损耗电介质损耗的概念：1、电导引起的损耗（可由绝缘电阻来表示）；2、有损极化引起的损耗（可由介损来表示）。由功率三角形可见，电介质的有功损耗为：用有功功率P来表示介质品质好坏是不方便的，因为P值与试验电压的平方和电源频率成正比，与试品容量等因素有关，不同试品之间难以进行比较。所以改用介质损失角正切tanδ（δ为介质损失角，它是功率因数角的余角）来判断介质的品质。介质损失角正切值tanδ如同εr一样，是仅取决于材料的特性，而与材料尺寸无关的物理量。

设平行平板电极间为真空时电容为0.1μF。现放入εr＝3.18的固体介质，加上工频5kV电压后，介质损失有25W，试计算放入的固体介质的tanδ。解：根据式（1-6）可得放入固体介质后的电容把已知数据代入式（1-10）得

各类电介质损耗的特点1、气体电介质的损耗气体电介质的相对介电常数εr接近1，极化率极小，气体电介质的损耗就是电导损耗。气体介质的电导是极小的，所以气体介质的损耗也是极小的。

2、液体和固体电介质的损耗非极性或弱极性的液体或固体，以及结构较紧密的离子性介质，它们的极化形式主要是电子式极化和离子式极化，没有极化损耗，这类介质的损耗主要由电导决定，tanδ较小。偶极性固体和液体介质以及结构不紧密的离子性固体介质除具有电导损耗外，还有极化损耗，tanδ较大。电介质损耗在工程上的意义（1）作为绝缘介质，希望其tanδ越小越好。（2）在电气设备绝缘预防性试验中，tanδ的测量是一个基本项目。当绝缘受潮时tanδ会增大，绝缘中存在气隙或大量气泡时在高电压下tanδ也会显著增大，因此通过测量tanδ和tanδ=f(U)的关系曲线可以对绝缘状