国网备考知识点(高电压篇三：固体、液体和组合绝缘的击穿特性)

前言

今天整理固体液体电介质的击穿特性。和气体电介质不同，固体电介质存在老化情况，液体电介质存在被污染的情况。电介质的各种击穿方法、击穿理论、老化种类和对应的特点是考试的重点。下面开始本章节的笔记。

主要内容

固体电介质的击穿特性

1. 气、固、液三种电介质中，固体密度最大，耐电强度最高：空气的耐电强度一般在3~4kV/mm左右、液体的耐电强度在10~20kV/mm、固体的耐电强度在十几至几百kV/mm；
2. 普遍规律：介质的击穿总是从电气性能最薄弱的缺陷处发展起来的，这里的缺陷可指电场的集中，也可指介质的不均匀性。

• 固体介质的击穿理论：

固体介质的击穿形式包括：电击穿、热击穿、电化学击穿。

1. 电击穿：固体介质的电击穿是指仅仅由于电场的作用而直接使介质破坏并丧失绝缘性能的现象；
2. 电击穿的主要特性：击穿电压几平与周围环境、温度无关、击穿时间很短，一般与电压频率无关、击穿电压与电压作用时间的关系不大；介质发热不显著；电场的均匀程度对击穿电压有显著影响(改善电击穿电压，只能从改善电场的均匀度入手)；
3. 热击穿理论：热击穿是由于固体介质内热不稳定过程造成的。当固体介质长期地承受电压的作用时，会因介质损耗而发热，与此同时也向周围散热，如果发热大于散热,介质温度将不断上升，导致介质分解化、碳化或烧焦，从而发生热击穿；
4. 热击穿的特点：热击穿电压会随周围媒质温度t0的上升而下降、热击穿电压并不随介质厚度成正比增加，因厚度越大，介质中心附近的热量逸出就越困难，所以固体介质的击穿场强随厚度的增大而降低、如果介质的导热系数大，散热系数也大，则热击穿电压上升、频率(频率增大将产生惯性热效应，是的发热量增大)或介质损耗角正切的增大都会造成介质的发热量增大，临界击穿电压下降；
5. 电化学击穿：固体介质在长期工作电压的作用下，由于介质内部发生局部放电等原因，绝缘劣化。电气强度逐步下降并引起击穿的现象称为电化学击穿。在临近最终击穿阶段，可能因劣化处温度过高而以热击穿形式完成

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