電化學擊穿

❶ 什麼是電纜絕緣擊穿

絕緣材料所承受的電壓超過某一程度時，或者外加電壓作用下產生很大的漏電流使絕緣材料發熱，以至由於游離、電化學反應等因素都會使絕緣材料遭到破壞，喪失絕緣性能。由強電場作用產生的擊穿叫電擊穿。此外還有固體絕緣擊穿、氣體絕緣擊穿以及液體絕緣擊穿。固體絕緣擊穿後不能恢復絕緣性能，氣體和液體絕緣擊穿後能自己恢復絕緣性能。固體絕緣中有熱擊穿和電化學擊穿。

❷ 氣體，固體，液體的電介質擊穿過程有何異同試比較之。

在強電場作用下，電介質喪失電絕緣能力的現象。分為固體電介質擊穿、液體電介質擊穿和氣體電介質擊穿3種。
固體電介質擊穿 導致擊穿的最低臨界電壓稱為擊穿電壓。均勻電場中，擊穿電壓與介質厚度之比稱為擊穿電場強度（簡稱擊穿場強，又稱介電強度）。它反映固體電介質自身的耐電強度。不均勻電場中，擊穿電壓與擊穿處介質厚度之比稱為平均擊穿場強，它低於均勻電場中固體介質的介電強度。固體介質擊穿後，由於有巨大電流通過，介質中會出現熔化或燒焦的通道，或出現裂紋。脆性介質擊穿時，常發生材料的碎裂，可據此破碎非金屬礦石。
固體電介質擊穿有3種形式 ：電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿。電擊穿是因電場使電介質中積聚起足夠數量和能量的帶電質點而導致電介質失去絕緣性能。熱擊穿是因在電場作用下，電介質內部熱量積累、溫度過高而導致失去絕緣能力。電化學擊穿是在電場、溫度等因素作用下，電介質發生緩慢的化學變化，性能逐漸劣化，最終喪失絕緣能力。固體電介質的化學變化通常使其電導增加 ， 這會使介質的溫度上升，因而電化學擊穿的最終形式是熱擊穿。溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小，對熱擊穿和電化學擊穿的影響大；電場局部不均勻性對熱擊穿的影響小，對其他兩種影響大。
液體電介質擊穿
純凈液體電介質與含雜質的工程液體電介質的擊穿機理不同。對前者主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論，對後者有氣體橋擊穿理論。沿液體和固體電介質分界面的放電現象稱為液體電介質中的沿面放電。這種放電不僅使液體變質，而且放電產生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使固體介質內產生氣泡。經多次作用會使固體介質出現分層、開裂現象，放電有可能在固體介質內發展，絕緣結構的擊穿電壓因此下降。脈沖電壓下液體電介質擊穿時，常出現強力氣體沖擊波（即電水錘），可用於水下探礦、橋墩探傷及人體內臟結石的體外破碎。
氣體電介質擊穿
在電場作用下氣體分子發生碰撞電離而導致電極間的貫穿性放電。其影響因素很多，主要有作用電壓、電板形狀、氣體的性質及狀態等。氣體介質擊穿常見的有直流電壓擊穿、工頻電壓擊穿、高氣壓電擊穿、沖擊電壓擊穿、高真空電擊穿、負電性氣體擊穿等。空氣是很好的氣體絕緣材料，電離場強和擊穿場強高，擊穿後能迅速恢復絕緣性能，且不燃、不爆、不老化、無腐蝕性，因而得到廣泛應用。為提供高電壓輸電線或變電所的空氣間隙距離的設計依據（高壓輸電線應離地面多高等），需進行長空氣間隙的工頻擊穿試驗。

❸ 固體絕緣是如何擊穿的

(3)電化學擊穿。是由於電極邊緣、電極和絕緣接觸處的氣隙或者絕緣內部存在氣泡等發生電暈或局部放電對絕緣產生腐蝕作用而引起的擊穿。
固體絕緣受潮含水量增大時，由於介質損耗增大，泄漏電流增大，很容易出現熱擊穿。固體絕緣在承受沖擊電壓作用時還有累積效應。這是因為在沖擊電壓作用下，固體絕緣內部受到程度不同的損害，但由於電壓作用時間很短，絕緣中的局部擊穿來不及擴展到整個絕緣厚度，但當多次承受沖擊電壓作用時，可能導致絕緣完全擊穿。

❹ 二極體電擊穿與熱擊穿有什麼區別

1、工作原理不同

電擊穿是指固體介質在強電場的作用下，內部少量可自由移動的載流子劇烈運動，與晶格上的原子發生碰撞使之游離，並迅速擴展而導致擊穿。

熱擊穿為固體電介質擊穿的一種形式。擊穿電壓隨溫度和電壓作用時間的延長而迅速下降，這時的擊穿過程與電介質中的熱過程有關，稱為熱擊穿。

2、特點不同

電擊穿的特點是電壓作用時間短，擊穿電壓高，與電場均勻度密切相關，但與環境溫度及電壓作用時間幾乎無關。

熱擊穿的本質是處於電場中的介質，由於其中的介質損耗而產生熱量，就是電勢能轉換為熱量，當外加電壓足夠高時，就可能從散熱與發熱的熱平衡狀態轉入不平衡狀態，若發出的熱量比散去的多，介質溫度將愈來愈高，直至出現永久性損壞，這就是熱擊穿。

3、作用不同

熱擊穿與介質的導致系數、強度、內部缺陷、摻雜物（雜質）、氣孔、形狀及散熱條件等多種因素有關。 固體電介質的擊穿有電擊穿、熱擊穿、電化學擊穿、放電擊穿等形式。

電擊穿是因為固體電介質中的自由電子在強電場中作加速運動，累積較大的動能，這些動能足以破壞介質的分子結構，發生碰撞游離的連鎖反應時，會在電介質中產生貫穿的導電通道，而使固體介質喪失絕緣性能，導致電擊穿。

❺ 請教 如何解釋玻璃被電擊穿的機理

一、電擊穿。固體介質在強電場的作用下，內部少量可自由移動的載流子劇烈運動，與晶格上的原子發生碰撞使之游離，並迅速擴展而導致擊穿。特點是：電壓作用時間短，擊穿電壓高，與電場均勻度密切相關，但與環境溫度及電壓作用時間幾乎無關。二、熱擊穿。電介質在電場作用下，由於漏電流、電損耗或孔隙局部氣體電離放電產生放熱，材料溫度逐步升高，隨著時間延續，積熱增多，當達到一定溫度時，材料即行開裂、玻璃化或熔化，絕緣性能被破壞而導致擊穿的現象。這是介質材料常見的破壞原因之一。熱擊穿與介質的導致系數、強度、內部缺陷、摻雜物（雜質）、氣孔、形狀及散熱條件等多種因素有關。 固體電介質的擊穿有電擊穿、熱擊穿、電化學擊穿、放電擊穿等形式。絕緣結構發生擊穿，往往是電、熱、放電、電化學等多種形式同時存在，很難截然分開。一般來說，在採用tanδ值大、耐熱性差的電介質的低壓電氣設備，在工作溫度高、散熱條件差時，熱擊穿較為多見。而在高壓電氣設備中，放電擊穿的概率就大些。脈沖電壓下的擊穿一般屬於電擊穿。當電壓作用時間達數十小時乃至數年時，大多數屬於電化學擊穿。

❻ 介質電擊穿有哪些特點

介質的介電特性，如絕緣、介電能力，都是指在一定的電場強度范圍內的材料的絕緣特性，介質只能在一定的電場強度以內保持這些性質。當電場強度超過某一臨界值時，介質由介電狀態變為導電狀態。這種現象稱介電強度的破壞，或叫介質的擊穿，與此相對應的「臨界電場強度」稱為介電強度，或稱為擊穿電場強度。
但嚴格地劃分擊穿類型是很困難的，但為了便於敘述和理解，通常將擊穿類型分為三種：熱擊穿、點擊穿、局部放電擊穿。而點擊穿和局部放電擊穿又統屬於電擊穿，所以我們常說介質擊穿有兩大類，一是熱擊穿，二是電擊穿。
以上三種類型各有以下的特徵：
1.熱擊穿：熱擊穿的本質是處於電場中的介質，由於其中的介質損耗而產生熱量，就是電勢能轉換為熱量，當外加電壓足夠高時，就可能從散熱與發熱的熱平衡狀態轉入不平衡狀態，若發出的熱量比散去的多，介質溫度將愈來愈高，直至出現永久性損壞，這就是熱擊穿。
2.電擊穿：固體介質電擊穿理論是在氣體放電的碰撞電離理論基礎上建立的。大約在本世紀30年代，以A.Von Hippel和Frohlich為代表，在固體物理基礎上，以量子力學為工具，逐步建立了固體介質電擊穿的碰撞理論，這一理論可簡述如下：
在強電場下，固體介質中可能因冷發射或熱發射存在一些原始自由電子。這些電子一方面在外電場作用下被加速，獲得動能；另一方面與晶格振動相互作用，把電場能量傳遞給晶格。當這兩個過程在一定溫度和場強下平衡時，固體介質有穩定的電導；當電子從電場中得到的能量大於傳遞給晶格振動的能量時，電子的動能就越來越大，至電子能量大到一定值時，電子與晶格振動相互作用導致電離產生新電子，使自由電子數迅速增加，電導進入不穩定階段，擊穿發生。
3.此外還有化學擊穿。電介質中強電場產生的電流在例如高溫等某些條件下可以引起電化學反應。例如離子導電的固體電介質中出現的電解、還原等。結果電介質結構發生了變化，或者是分離出來的物質在兩電極間構成導電的通路。或者是介質表面和內部的氣泡中放電形成有害物質如臭氧、一氧化碳等，使氣泡壁腐蝕造成局部電導增加而出現局部擊穿，並逐漸擴展成完全擊穿。溫度越高，電壓作用時間越長，化學形成的擊穿也越容易發生。
但不管怎樣，我認為所有的介質擊穿均是因極化效應引起的。
凡在外電場作用下產生宏觀上不等於零的電偶極矩，因而形成宏觀束縛電荷的現象稱為電極化，能產生電極化現象的物質統稱為電介質。電介質的電阻率一般都很高，被稱為絕緣體。有些電介質的電阻率並不很高，不能稱為絕緣體，但由於能發生極化過程，也歸入電介質。通常情形下電介質中的正、負電荷互相抵消，宏觀上不表現出電性，但在外電場作用下可產生如下3種類型的變化 ：1 原子核外的電子雲分布 產生畸變，從而產生不等於零的電偶極矩，稱為畸變極化 ；2原來正、負電中心重合的分子，在外電場作用下正、負電中心彼此分離，稱為位移極化；3具有固有電偶極矩的分子原來的取向是混亂的，宏觀上電偶極矩總和等於零，在外電場作用下，各個電偶極子趨向於一致的排列，從而宏觀電偶極矩不等於零，稱為轉向極化。
研究電介質宏觀介電性質及其微觀機制以及電介質的各種特殊效應的物理學分支學科。基本內容包括極化機構、標志介電性質的電容率與介質的微觀結構以及與溫度和外場頻率間的關系、電介質的導熱性和導電性、介質損耗、介質擊穿機制等。此外，還有許多電介質具有的各種特殊效應。
所以介質電擊穿的特點應根據介質本身的上述特性有關，無法以一言蔽之呀。我也是從事高電壓工程方面的普通技術人員，所答不確之處，請見諒。

❼ 氣體,固體,液體的電介質擊穿過程有何異同試比較之. 高電壓技術課程的問題,

在強電場作用下,電介質喪失電絕緣能力的現象.分為固體電介質擊穿、液體電介質擊穿和氣體電介質擊穿3種.
固體電介質擊穿 導致擊穿的最低臨界電壓稱為擊穿電壓.均勻電場中,擊穿電壓與介質厚度之比稱為擊穿電場強度（簡稱擊穿場強,又稱介電強度）.它反映固體電介質自身的耐電強度.不均勻電場中,擊穿電壓與擊穿處介質厚度之比稱為平均擊穿場強,它低於均勻電場中固體介質的介電強度.固體介質擊穿後,由於有巨大電流通過,介質中會出現熔化或燒焦的通道,或出現裂紋.脆性介質擊穿時,常發生材料的碎裂,可據此破碎非金屬礦石.
固體電介質擊穿有3種形式 ：電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿.電擊穿是因電場使電介質中積聚起足夠數量和能量的帶電質點而導致電介質失去絕緣性能.熱擊穿是因在電場作用下,電介質內部熱量積累、溫度過高而導致失去絕緣能力.電化學擊穿是在電場、溫度等因素作用下,電介質發生緩慢的化學變化,性能逐漸劣化,最終喪失絕緣能力.固體電介質的化學變化通常使其電導增加 ,這會使介質的溫度上升,因而電化學擊穿的最終形式是熱擊穿.溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小,對熱擊穿和電化學擊穿的影響大；電場局部不均勻性對熱擊穿的影響小,對其他兩種影響大.
液體電介質擊穿
純凈液體電介質與含雜質的工程液體電介質的擊穿機理不同.對前者主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論,對後者有氣體橋擊穿理論.沿液體和固體電介質分界面的放電現象稱為液體電介質中的沿面放電.這種放電不僅使液體變質,而且放電產生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使固體介質內產生氣泡.經多次作用會使固體介質出現分層、開裂現象,放電有可能在固體介質內發展,絕緣結構的擊穿電壓因此下降.脈沖電壓下液體電介質擊穿時,常出現強力氣體沖擊波（即電水錘）,可用於水下探礦、橋墩探傷及人體內臟結石的體外破碎.
氣體電介質擊穿
在電場作用下氣體分子發生碰撞電離而導致電極間的貫穿性放電.其影響因素很多,主要有作用電壓、電板形狀、氣體的性質及狀態等.氣體介質擊穿常見的有直流電壓擊穿、工頻電壓擊穿、高氣壓電擊穿、沖擊電壓擊穿、高真空電擊穿、負電性氣體擊穿等.空氣是很好的氣體絕緣材料,電離場強和擊穿場強高,擊穿後能迅速恢復絕緣性能,且不燃、不爆、不老化、無腐蝕性,因而得到廣泛應用.為提供高電壓輸電線或變電所的空氣間隙距離的設計依據（高壓輸電線應離地面多高等）,需進行長空氣間隙的工頻擊穿試驗.

❽ 電介質的擊穿是如何產生的如何提高材料的抗擊穿能力

電介質材料在高電場作用下電流急劇增大，並在某一電壓下失去絕緣性能而成為導電的，這就是電介質擊穿。發生絕緣性破壞的最低電場稱之為絕緣擊穿強度。一般說來，試樣的厚度與面積愈大，電介質的擊穿強度越低。這是由於絕緣的擊穿多半是在材料的一個弱點產生的，當厚度與面積增大時，弱點就會增加所致。
關於固體電介質的擊穿理論，主要有電擊穿理論，熱擊穿理論以及電化學擊穿理論。
固體介質的電擊穿是指僅僅由於電場的作用而直接使介質破壞並喪失絕緣性能的現象。在介質電導很小，又有良好的散熱條件以及介質內部不存在放熱的條件下，固體點機制的擊穿通常指電擊穿，擊穿強度可達105-106KV/m.電場的均勻程度對擊穿強度有很大影響，除去時間很短的情況以外，與電壓作用時間關系不大。
固體介質的熱擊穿是指固體介質因為介質的損耗而發熱，如果周圍的環境溫度高，散熱條件不好，介質溫度將會不斷上升而導致絕緣的破壞，從而引起熱擊穿。
實際的固體介質擊穿過程是錯綜復雜的，常取決於介質本身的特性，絕緣結構形式和電場的均勻性。曹曉瓏[8]研究了金屬納米添加劑對聚合物擊穿性能的影響,發現在金屬 Ag 納米添加劑含量為8%時,復合材料的擊穿強度提高了15倍。Lai等制備了Ag/環氧樹脂復合材料，結果發現，復合材料的擊穿強度隨銀體積增大而減小，這是由於Ag顆粒與環氧樹脂的界面層在一定的電場下產生空間電荷造成的。

❾ 固體絕緣的擊穿形式有那幾種

三種形式是：電擊穿、熱擊穿、電化學擊穿。
有個問題要提醒你，固體絕緣擊穿這個用法不學術哦，學術上標準的講法是固體電介質擊穿。
想了想還是把相關的解釋和相關事宜一並送給你吧：
電擊穿：因電場使電介質中積聚起足夠數量和能量的帶電質點而導致電介質失去絕緣性能。
熱擊穿：因在電場作用下，電介質內部熱量積累、溫度過高而導致失去絕緣能力。
電化學擊穿：是在電場、溫度等因素作用下，電介質發生緩慢的化學變化，最終喪失絕緣能力。
環境溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小，對熱擊穿和電化學擊穿的影響大；
電場的局部不均勻性對熱擊穿的影響小，對其他兩種影響大。
固體電介質的化學變化通常使其電導增加 ， 這會使介質的溫度上升，因而電化學擊穿的最終形式是熱擊穿。