固體電介質的擊穿3.3固體電介質的擊穿當施加于電介質的電場增大到相當強時,電介質的電導就不服從歐姆定律了,實驗表明,電介質在強電場下的電流密度按指數規律隨電場強度增加而增加,當電場進一步增強到某個臨界值時,電介質的電導突然劇增,電介質便由絕緣狀態變為導電狀態,這一躍變現象稱為電介質的擊穿。介質發生擊穿時,通過介質的電流劇烈地增加通常以介質伏安特性斜率趨向于∞作為擊穿發生的標志(見圖3-12)。發生擊穿時的臨界電壓稱為電介質的擊穿電壓,相應的電場強度稱為電介質的擊穿場強圖3-12電介質擊穿時的伏安特性與氣體、液體介質相比,固體介質的擊穿場強較高,但固體介質擊穿后材料中留下有不能恢復的痕跡,如燒焦或熔化的通道、裂縫等,即使去掉外施電壓,也不象氣體、液體介質那樣能自行恢復絕緣性能。固體電介質的擊穿中,常見的有熱擊穿、穿和不均勻介質局部放電引起擊穿等形式電介質擊穿場強與電壓作用電擊穿時間的關系及不同擊穿形式的范熱擊穿局部放電擊穿圍示于圖3-13。g圖3-13固體電介質擊穿場強與電壓作用時間的關系熱擊穿是由于電介質內部熱不穩定過程所造成的。當固體電介質加上電場時,電介質中發生的損耗將引起發熱,使介質溫度升高。電介質的熱擊穿不僅與材料的性能有關,還在很大程度上與絕緣結構(電極的配置與散熱條件)及電壓種類、環境溫度等有關,因此熱擊穿強度不能看作是電介質材料的本征特性參數。電擊穿是在較低溫度下,采用了消除邊緣效應的電極裝置等嚴格控制的條件下,進行擊穿試驗時所觀察到的一種擊穿現象。電擊穿的主要特征是:擊穿場強高;在一定溫度范圍內,擊穿場強隨溫度升高而增大,或變化不大。均勻電場中電擊穿場強反映了固體介質耐受電場作用能力的最大限度,它僅與材料的化學組成及性質有關,是材料的特性參數之一,所以通常稱之為耐強度或電氣強度。不均勻電介質擊穿是指包括固體、液體或氣體組合構成的絕緣結構中的一種擊穿形式。與單一均勻材料的擊穿不同,擊穿往往是從耐電強度低的氣體開始,表現為局部放電,然后或快或慢地隨時間發展至固體介質劣化損傷逐步擴大,致使介質擊穿由于實際固體介質擊穿還伴隨有機械、熱的、化學的等復雜過程,因而至今還沒有建立起可以滿意地解釋所有擊穿現象的理論,但是已經有了一些能夠較好說明部分現象的理論,以下將分別加以討論。3.3,1固體電介質的熱擊穿33.2固體電介質的電擊穿3.3.3不均勻電介質的擊穿瓦格納熱擊穿理論瓦格納的熱擊穿模型如圖3-14所示。假設固體介質置于平板電極a、b之間,該介質有一處或幾處的電阻b比其周圍小得多,構成電介質中的低阻導電通道圖3-14瓦格納熱擊穿模型如通道的橫截面積為S,長度為l,電導率為當加上直流電壓U后,電流便主要集中在這導電通道內,則每秒鐘內導電通道由于電流通過而產生的熱量為Q、/02.8-28圖3-14瓦格納熱擊穿模型謝謝你的閱讀知識就是財富豐富你的人生71、既然我已經踏上這條道路，那么，任何東西都不應妨礙我沿著這條路走下去。——康德

72、家庭成為快樂的種子在外也不致成為障礙物但在旅行之際卻是夜間的伴侶。——西塞羅

73、堅持意志偉大的事業