电介质损耗教材

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----电介质损耗

目录1.介质损耗的基本定义及表示方法2.介质损耗的基本类型3.介质损耗的影响因素4.降低介质损耗的方法电解质在外电场的作用下将一部分电能转化为热能的物理过程称为电解质的损耗在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。简称介损角。Ic

理想电容充电造成的电流IR

漏导损失和极化损失的电流I

总电流1.介质损耗的基本定义图1.介质损耗角I与U的关系图

介质损耗的表示方法对平行板电容器上的交变电压U=U0ei

tIc=dQ/dt=iC0U0ei

t=i

C0U当加入介电材料时I=i

如果试样材料是弱导电性的，或者是极性的，或者是兼有这两种特性的。那么电容器不是理想状态，由于存在一个与电压相位相同的很小的电导分量GU，它来源于电荷的运动。这时，电流与电压的相位不再是相差90度。这样，合成的电流为：I=(i

C+G)U其中i

CU为电容电流，GU为损耗电流。tg=G/CG=σA/d电导损耗极化损耗游离损耗电离损耗和结构损耗2.介质损耗的基本类型

在电场作用下介质中会有泄露电流流过：由该电流引起的损耗称为电导损耗电导损耗极化损耗游离损耗电离损耗和结构损耗2.介质损耗的基本类型

在电介质中各种介质极化会造成的电流：由该电流引起的损耗为极化损耗电导损耗极化损耗游离损耗电离损耗和结构损耗2.介质损耗的基本类型

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导损耗极化损耗游离损耗电离损耗和结构损耗2.介质损耗的基本类型

主要发生在含有气相的材料中。它们在外电场强度超过了气孔内气体电离所需要的电场强度时，由于气体电离而吸收能量，造成损耗，即电离损耗在高频、低温下，与介质内部结构的紧密程度密切相关的介质损耗3.介质损耗的影响因素

湿度温度频率电压介质损耗与温度的关系决定于结构，中性或弱极性介质的损耗主要来源于电导，所以tanδ随温度的升高而增大。3.介质损耗的影响因素

湿度温度频率电压对于某一种材料来说，频率增大时tanδ=f(θ)曲线的形状保持不变，但极值往高温方向移动是因为在较高的频率下偶极分子不易充分转向，要使转向进行的更充分，只能升高温度减小粘滞性图2.tanδ与f(θ)的关系；f(1)<f(2)3.介质损耗的影响因素

湿度温度频率电压当外加电压较低时tg

不随电压变化而改变，但当有绝缘缺陷时，如气泡的存在当外加电压高于气泡的电离电压时空气产生游离介质损耗急剧增加。图3.

与U的关系图3.介质损耗的影响因素

电介质在吸潮后介质损耗会增大，因为湿度增大会使电导损耗和极化损耗增大，湿度对极性材料和多孔材料的影响特别大湿度温度频率电压4.降低介质损耗（1）选择合适的主晶相（2）改善主晶相的性能时应尽量避免产生缺位固溶体或间隙固溶体最好形成连续固溶体

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