击穿电压和介质关系(击穿电压与电介质的什么有关)
本文目录一览:
- 1、介质击穿体积效应
- 2、固体热击穿电压随介质温度和厚度的变化?
- 3、在不均匀电场中增加介质厚度可以明显提高击穿电压
- 4、击穿电压是什么意思
- 5、介电击穿强度的固体电介质击穿
- 6、气体介质击穿工频电压击穿
介质击穿体积效应
电介质击穿过程中,一个显著的现象是其击穿电压会随着体积的增大而逐渐降低。这种现象被称为介质的体积效应。电介质的击穿电压并非固定不变,它受到诸多因素的影响,如内部存在的缺陷和杂质。
介质击穿强度,实质上衡量的是材料在电场作用下抵抗电击穿的能力,通常以伏特/密尔(V/mil)或伏特/厘米(V/cm)为单位。当电场强度超过某个临界值,电子会脱离晶格束缚,引发场致发射和碰撞效应,产生突发的击穿电流,导致介质失效。
电介质的击穿电压随电极面积增大而降低的现象。在均匀或接近均匀的电场中,例如对薄层的固体或液体电介质,当电极面积增加时,电介质中出现缺陷、液体电介质中杂质形成小桥以及电极表面粗糙形成局部场强增强点的概率增大,因而击穿电压下降。触头间恢复电压应该是电流过零时电源施加在触头两端的电压。
电介质物理主要是研究介质内部束缚电荷在电或和光的作用下的电极化过程,阐明其电极化规律与介质结构的关系,揭示介质宏观介电性质的微观机制,进而发展电介质的效用。电介质物理也研究电介质绝缘材料的电击穿过程及其原理,以利于发展电绝缘材料。
固体热击穿电压随介质温度和厚度的变化?
是。固体热击穿电压随介质温度和厚度的变化趋势如下:击穿电压与电介质的厚度的关系:当厚度较小时,随厚度的增加,击穿场强迅速降低;当厚度较大时,厚度的增加对场强影响不大(击穿电压随厚度的增加而线性地增长)。
热击穿的特点显著,击穿电压随温度升高而降低,且与散热条件有关。例如,电介质厚度增加会阻碍散热,导致击穿电压不按厚度成比例增加。高频率的外施电压会降低击穿电压。液体电介质的击穿机制则与纯净和含杂质的介质不同,涉及电击穿理论、气泡击穿理论,以及沿面放电和气体桥击穿等。
③温度:当温度较低,处于电击穿范围内时,固体电介质的击穿场强与温度基本无关。当温度稍高,固体电介质可能发生热击穿。周围温度越高,散热条件越差,热击穿电压就越低。④固体电介质性能、结构:工程用固体电介质往往不很均匀、致密,其中的气孔或其他缺陷会使电场畸变,损害固体电介质。
固体击穿电压随温度的升高而下降,击穿电压与散热条件有关,如电介质厚度增加,散热条件变坏,击穿强度也随之下降。
在不均匀电场中增加介质厚度可以明显提高击穿电压
①电场的不均匀程度:均匀、致密的固体电介质在均匀电场中的击穿场强可达1~10MV/cm。击穿场强决定于物质的内部结构,与外界因素的关系较小。当电介质厚度增加时,由于电介质本身的不均匀性,击穿场强会下降。当厚度极小时 (10-3~10-4cm),击穿场强又会增加。电场越不均匀,击穿场强下降越多。
电击穿的特点:电压作用时间短,击穿电压高,电介质温度不高;击穿场强与电场均匀程度有密切关系,而与周围环境温度的高低几乎无关。
提高液体电介质击穿电压的方法,主要有如下几种:(1)提高液体品质。采用过滤等手段消除液体中的杂质,消除杂质“小桥”的成因,从而提高击穿电压,特别对均匀电场和持续时间较长的电压作用时间有效。(2)覆盖层。
电介质厚度过大,会使电场分布不均匀,散热不易,降低击穿场强。固体电介质本身的导热性好,电导率或介质损耗小,则热击穿电压会提高。当电压作用时间不够长,或电场强度不够高时,电介质中可能来不及发生完全击穿,而只发生不完全击穿。这种现象在极不均匀电场中和雷电冲击电压作用下特别显著。
当电介质表面吸附水分和杂质后绝缘电阻会显著下降,不但泄露电流变大,增加电导损耗,而且由于杂质的不均匀分布,使电压分布也不均匀,容易引起局部放电,导致设备绝缘系统的损坏。
击穿电压是什么意思
击穿电压定义:击穿电压是指在电气设备或材料中,电场强度达到一定程度,导致设备或材料被电击穿破坏的电场强度值。 击穿电压的重要性:击穿电压是电气设备和材料的关键性能参数之一。如果设备或材料的击穿电压过低,电场强度达到一定程度时,会发生击穿故障,导致损坏。
击穿电压是指在一个电气设备或者材料中,当电场强度达到一定程度时,该设备或材料会被电击穿并被破坏的电场强度值。通俗地说,如果一个电器设备或者材料所能承受的电场强度超过了它的击穿电压,那么它就会被电击穿,发生故障。击穿电压的意义非常重要,它是电气设备和材料的重要性能参数之一。
击穿电压是指在电路中使原本不导电的介质被瞬间击穿并产生导电现象所需要的电压。这个术语通常用于描述电气绝缘材料或设备的极限电压值,当电压达到或超过这个值时,绝缘材料会发生击穿现象,导致电气设备的失效或损坏。下面详细介绍击穿电压的概念和相关知识。
击穿电压是使电介质击穿的电压,电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体,称为电介质击穿,所对应的电压称为击穿电压。电介质击穿时的电场强度叫击穿场强。在强电场作用下,固体电介质丧失电绝缘能力而由绝缘状态突变为良导电状态。
电压击穿是指在电子设备中,如果电压太高时,导体内部就会发生放电现象,甚至会产生闪电。当电器或电缆设备中的电压超过一定的安全范围时,就可能造成设备的损坏、火灾,甚至会对人身安全产生威胁。电压击穿可能导致很多危害,不仅对设备会造成损害,更可能影响人们的生命安全。
绝缘物质在电场的作用下发生剧烈放电或导电的现象叫击穿。正常的情况下耐压试验本身就是一种破坏性试验,不到关键时刻是不做这种实验的;该实验电压是为设备或材料或器材绝缘耐受电压的三倍或运行电压的三倍。
介电击穿强度的固体电介质击穿
在电学领域,当电介质无法承受其内部电场的强度时,会发生击穿现象,这一过程中所对应的最低临界电压被称为击穿电压。在均匀电场中,击穿电压与介质厚度的比例定义为击穿电场强度,也称为介电强度或固体电介质的耐电强度指标。
介电击穿强度是指在强电场作用下,电介质丧失电绝缘能力的现象。分为固体电介质击穿,液体电介质击穿和气体电介质击穿3种。
电击穿。固体介质在强电场的作用下,内部少量可自由移动的载流子剧烈运动,与晶格上的原子发生碰撞使之游离,并迅速扩展而导致击穿。特点是:电压作用时间短,击穿电压高,与电场均匀度密切相关,但与环境温度及电压作用时间几乎无关。热击穿。
固体电介质击穿时,会有一个关键的临界电压,这个电压被称为击穿电压。在均匀电场中,击穿电压与介质的厚度之比称为击穿电场强度,简称击穿场强,它反映了固体电介质本身的抗电强度。然而,在不均匀电场中,击穿电压与击穿点的介质厚度之比则为平均击穿场强,它通常低于均匀电场中固体介质的介电强度。
气体介质击穿工频电压击穿
1、在均匀电场中,工频交流电压作用下的气体介质击穿与直流击穿电压相等。但在极不均匀电场,如棒-板间隙,交流击穿情况有所不同。通常,当棒电极为正极性时,击穿会发生在棒-板间隙中,此时交流击穿电压的幅值接近于正极性棒对负极性板的直流击穿电压。
2、工频交流电压作用下的气体介质击穿。在均匀电场(见不均匀电场)的间隙中,工频击穿电压和直流击穿电压相等。在极不均匀电场的间隙中(如棒-板间隙),击穿总是发生在棒电极处于正极性的状态,因而交流击穿电压幅值与正极性棒对负极性板间隙的直流击穿电压相近。
3、电场作用于气体时,常常引发分子间的碰撞电离,进而导致电极间出现贯穿性放电现象。这一过程受多种因素影响,主要包括电压类型(如直流电压、工频电压、高气压、冲击电压等)、电极板形状、气体的物理性质及其所处状态。其中,空气作为常见的气体绝缘材料,具有较高的电离场强和击穿场强。