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            測量高壓電纜介質損耗的意義以及損耗類型解釋!
            介質損耗因數反映絕緣的老化情況,是評價電纜絕緣性能的重要參量。另外隨著電纜工作電壓的升高,介質損耗產生的熱量將嚴重限制電纜的傳輸容量及電纜壽命。在110kV下,電纜介質損耗可占線芯損耗的11. 8%。因此,研究XLPE電纜的介質損耗因數在工作中的變化規律,對發現電纜中存在的缺陷、保障線路的可靠運行以及提高XLPE載流量具有十分重要的意義。
            在高壓電場作用下,電介質中有一部分電能將轉變為其他形式的能量,通常轉變成熱能。所謂電介質的損耗,是指在電場的作用下,電介質單位時間內損耗的電能。如果損耗很大,將會使介質溫度升得很高,導致絕緣材料老化,嚴重時會使介質熔化、甚至燒焦,喪失絕緣性能。因此介質損耗的大小是斷定絕緣性能的一項重要指標。
            介質損耗根據行程的機理可分為馳豫損耗、共振損耗和電導損耗。另外,還有局部放電損耗。馳豫損耗和共振損耗分別與電介質的弛豫極化和共振極化過程相聯系,而電導損耗則與電介質的電導相關聯
            1.弛豫損耗
            交變電場E 改變其大小和方向時,電介質極化的大小和方向也隨著改變。如電介質為極性分子組成(極性電介質)或含有弱束縛離子(這類偶極子和離子極化由于熱運動造成,分別稱為偶極子和熱離子),轉向或位移極化需要一定時間(弛豫時間),電介質極化與電場就產生了相位差,由這種相位差而產生了電介質弛豫損耗。如組成電介質的極性分子和熱離子的弛豫時間r比交變電場的周期T大得多,這些粒子就來不及建立極化,電介質弛豫極化就很小。在低頻電場下,粒子的弛豫時間比T小得多,但由于單位時間改變方向的次數很少,電介質的弛豫損耗也很小。
            弛豫極化過程在含有極性分子和弱束縛離子的液體和固體電介質中產生。對于含有極性基團的高分子聚合物,極性基團或一定長度分子鏈亦可產生轉向極化形式的弛豫極化。液體所將性電介質的弛豫損耗與黏度有關,對于極低黏度的水、酒精等極性電介質,弛豫損耗出現在厘米波段:弛豫損耗與溫度、電場頻率有關。
            2.共振損耗
            對于電子彈性位移極化和離子彈性位移極化,電介質可以看成是許多振子的集合,這些振子在電場作用下作受迫振動,并終以熱能方式損耗。當電場頻率比振子頻率高得多或低得多時.損失能量很少。只有當電場頻率等于振子固有頻率(共振)時,損失能量較大,故稱電介質共振損耗。電子彈性位移極化,約在紫外頻率波段,而離子位移極化,約在紅外頻率波段。
            3.電導損耗
            實際電介質均具有一定電導,由于貫穿電導電流引起的電介質損耗(焦耳損耗)稱為電介質電導損耗,一般情況下很小,但當表面電導的急劇增大時,這一損耗往往也急劇增加。它與電場頻率無關。
            4.局部放電損耗
            常用的固體絕緣中往往不可避免地含有某些氣隙或油隙,它的絕緣溫度遠低于固體絕緣材料。在電場的作用下,氣隙中原先發生局部擊穿(電暈放電)。而放電所形成的電荷,在外施電場E0作用下移動到氣隙壁上,形成反電場E,此反電場在直流電場下恰好削弱了氣隙中的電場,很可能放電不再繼續下去。若外加是交變電壓,經半周期后,外加電壓E0反向,正好與前半周氣隙中電荷形成的反電場E同方向,串聯介質中的電場分布與介電系數成反比,所以交流電壓下電介質的局部放電及損耗較直流電壓下強烈。
            信息整理:生產廠家揚州拓普電氣科技有限公司

             

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