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合絕緣的介電系數(shù)和介質(zhì)損耗、組合絕緣的電場(chǎng)分布
閱讀：907發(fā)布時(shí)間：2024-4-8
一、組合絕緣的介電系數(shù)和介質(zhì)損耗
除絕緣介質(zhì)外，電力設(shè)備內(nèi)的絕緣還有由多種絕緣介質(zhì)構(gòu)成的組合絕緣。如電機(jī)中常用云母、膠粘劑、浸漬劑組合成的絕緣；變壓器中常采用由油間隙、絕緣層、屏障等組合起來(lái)的絕緣方式：充油套管常用油間隙和膠紙層或油紙層組合的絕緣；在電容器和電纜中常用紙或薄膜的迭層和浸漬劑組合的絕緣。
以兩層介質(zhì)的平行層狀結(jié)構(gòu)為例，電極間距離為d，各層電解質(zhì)的介電系數(shù)為ε1、ε2，厚度為d1、d2，則電極間電容為
（TYBZ01403010-1）
式中 C1、C2——分別為各層電介質(zhì)的電容。
由式(TYBZ01403010-1)得
(TYBZ01403010-2)
整理可得組合絕緣的介電常數(shù)ε為
（TYBZ01403010-3)
同理，可得組合絕緣的總介質(zhì)損耗正切值為
(TYBZ01403010-4)
式中 tanδ、tanδ1、tanδ2——分別為各層電介質(zhì)的介質(zhì)損耗角正切值。
二、組合絕緣的電場(chǎng)分布
外加電壓在組合絕緣中各介質(zhì)上的電壓分布，將決定組合絕緣整體的擊穿電壓。電壓分布情況和電壓的性質(zhì)及持續(xù)時(shí)間等因素有關(guān)。
在直流電壓下，絕緣等效為絕緣電阻，各層絕緣承受的電壓與其絕緣電阻成正比，所以應(yīng)把電氣強(qiáng)度高、電導(dǎo)率小的材料用在電場(chǎng)強(qiáng)的地方。
在交流和沖擊電壓下，絕緣等效為電容，各層絕緣承受的電壓與其電容成反比，所以此時(shí)應(yīng)該把電氣強(qiáng)度高、介電常數(shù)小的材料用在電場(chǎng)強(qiáng)的地方。
1.均勻電場(chǎng)雙層介質(zhì)
在組合絕緣中，同時(shí)采用多種電介質(zhì)，在需要對(duì)這一類絕緣結(jié)構(gòu)中電場(chǎng)做定性分析時(shí)，常常采用簡(jiǎn)單的均勻電場(chǎng)雙層介質(zhì)模型。
2.分階絕緣
所謂分階絕緣是指由介電常數(shù)不同的多層絕緣構(gòu)成的組合絕緣。分階原則是對(duì)越靠近纜芯的內(nèi)層絕緣選用介電常數(shù)越大的材料，以達(dá)到電場(chǎng)均勻化的目的。
超高壓交流電纜常為單相圓芯結(jié)構(gòu)，由于其絕緣層較厚，采用分階結(jié)構(gòu)，可以減小纜芯附近的最大電場(chǎng)強(qiáng)度。
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