[科普中国]-电介质损耗

电介质损耗1（dielectric losses ）：电介质中在外电场作用下将电能转换成热能过程。

定义电介质损耗（dielectric losses ）：电介质中在外电场作用下将电能转换成热能过程。

这些热会使电介质升温并可能引起热击穿，因此，在电绝缘技术中，特别是当绝缘材料用于高电场强度或高频的场合，应尽量采用介质损耗因数（即电介质损耗角正切tgδ，它是电介质损耗与该电介质无功功率之比）较低的材料。但是，电介质损耗也可用作一种电加热手段，即利用高频电场（一般为0.3～300 兆赫） 对电介质损耗大的材料（如木材、纸、陶瓷等）进行加热。这种加热由于热量产生在介质内部，比外部加热的加热速度快、热效率高，且加热均匀。频率高于 300兆赫时 ，达到微波波段 ，即为微波加热（ 家用微波炉即据此原理）。

电介质损耗按其形成机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗。前两者分别与电介质的弛豫极化和共振极化过程有关 。对于弛豫损耗，当交变电场的频率 ω=1/τ时，介质损耗达到极大值，τ为组成电介质的极性分子和热离子的弛豫时间。对于共振损耗，当电场频率等于电介质振子固有频率（共振）时，损失能量最大。电导损耗则是由贯穿电介质的电导电流引起，属焦耳损耗，与电场频率无关。

基本类型电导损耗：

在电场作用下介质中会有泄露电流流过：由该电流引起的损耗称为电导损耗

2.极化损耗

在电介质中各种介质极化会造成的电流：由该电流引起的损耗为极化损耗

3.游离损耗

气体间隙中的电晕损耗和液、固绝缘体中局部放电引起的功率损耗称为游离损耗

4.电离损耗和结构损耗

①主要发生在含有气相的材料中。它们在外电场强度超过了气孔内气体电离所需要的电场强度时，由于气体电离而吸收能量，造成损耗，即电离损耗 ②在高频、低温下，与介质内部结构的紧密程度密切相关的介质损耗

影响因素温度介质损耗与温度的关系决定于结构，中性或弱极性介质的损耗主要来源于电导，所以tan δ随温度的升高而增大。

频率对于某一种材料来说，频率增大时tan δ=f(θ)曲线的形状保持不变，但极值往高温方向移动是因为在较高的频率下偶极分子不易充分转向，要使转向进行的更充分，只能升高温度减小粘滞性

电压当外加电压较低时tgd 不随电压变化而改变，但当有绝缘缺陷时，如气泡的存在当外加电压高于气泡的电离电压时空气产生游离介质损耗急剧增加。

湿度电介质在吸潮后介质损耗会增大，因为湿度增大会使电导损耗和极化损耗增大，湿度对极性材料和多孔材料的影响特别大

降低介质损耗（1）选择合适的主晶相

（2）改善主晶相的性能时应尽量避免产生缺位固溶体或间隙固溶体最好形成连续固溶体。

（3）尽量减少玻璃相

（4）防止产生多晶转变

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学