耐电强度，空气
液体
固体十几至几百
固体——击穿孔机过程复杂，击穿后不可恢复
一、 固体介质的击穿过程
1.固体电介质击穿特性划分
几种不同的击穿形式：
①电击穿：和气击穿相类似
②热击穿：与整过程相互关系
③电化学击穿：长时间——电老化 图4-19
电击穿和热击穿
油浸纸板（图4-20）时间短，电击穿，伏秒特性，
恒定，电击穿，时间↑——击穿电压下降，热击穿
电老化——数千小时，数年
图4-21聚乙烯，试验曲线，<to与温度无关，电击穿
>to热击穿
to 转折湿度，不同材料不同
同一种材料，厚，介质损耗大，散热困难，to低，易热击穿
2.电击穿
电击穿理论——固体电介质中发生碰撞电离，少量传导在电场加速下与晶格特点上的原子碰撞，从面击穿两种碰撞电离理论——电子崩击穿理论。
点击穿特征：电压作用时间短，地击穿电压高，击穿电压和介质温度、散热条件、介质厚度频率等因素无关大局，与电场均匀程度关系极大，与介质特性有很大关系。并有累积效应，随冲击电压次数增多而下降。
3．热击穿：介质损耗使固体在电场中会发热升温，进而导致介质电阻下降，电位增大，发热增大，同时也存在一个通过电极及其他介质向外不断散热过程，温度升高，电介质分解炭化，最终击穿。
图4-22
平板状电介质发热，散热因素，热击穿电压
H介质厚度，tk热击穿孔机临界温度
①发热因素
②散热因素 及
③介质厚度h，分子分母都有不一定，加厚不一定有效（指热击穿）
4．电化学击穿（电老化）
电场长期作用下，使介质物理学，化学性能不不可逆的劣化，击穿。
（1）电离性老化
介质同夹层或介质内部如果存在气隙或气泡，在交变场下气泡的场强会比邻近固体介质内的场强大得多，而气体的起始电离场强又比固体介质低得多，所以在该气隙或气泡内很容易发生电离。后果不良——开裂，分层，电导和介质损耗增大，有机绝缘物分解，气体加入电离，腐化材料，造成电场畸变，局间过高电压，电离发展，临近绝缘物破坏（变酥，炭化）间隙发展，放电通道树枝状，电树枝。
过程与局部放电密切相关——局部放电水平作为绝缘质量的指标。
（2）电导性老化
绝缘层中存在液态导电物质（水）、E超过一定值，液体沿电场方向浸入到绝缘层中，形成水树枝，所需场强比“电树枝”低，原因是液中离子反复冲击绝缘的
（3）电解性老化，直流电压长期作用，低于局部起始电压，电化学过程，逐渐老化，击穿。
（4）表面漏电起痕及电蚀损
二、 影响固体电介质击穿电压的因素
（1）电压作用时间
时间长低——足够长，热击穿孔机，电老化，注意长期性能
（2）温度
环境温度高，电击空→热面呈空
（3）电场均匀程度
均匀场中，随厚度增加而线性增加
不均匀场中，介质均度越大，电场越不均匀，不再线性上升，厚度加到散热困难，出现热击穿时，厚度没意义了
（4） 电压种类
冲击击穿电压比工频击空电压高。直流电压下固体电介质损耗小，直流击穿电压也比工频峰值击穿电压高。高频下局部放严重，发热也严重，其击穿电压最低。
（5） 累积效应
固体绝缘的损伤是不可恢复性损伤，在多次施加同样同幅值电压时，若每次都产生一定程度的绝缘损伤，则绝缘的损伤可逐步累积，最终击穿在该电压正好生。电压太低时，没有累积效应。
（6）受潮
极为重要影响，不易受潮材料，例如聚四氟乙烯，受潮后击穿电压下降一半左右，易受潮材料剩几百分之一。
（6） 机械负荷
应力可能造成绝缘材料开裂，松散，使得击穿电压下降。
三、 电介质的其他性能
1．热性能
（1）耐热性
电气设备的容量，减少体积，减少重量，降低成本都有非常重要的意义。提高介质的工作温度。电介质工作温度由耐热性决定，保证安全运行的工作温度。
①短时耐热性。高温下，短时就能明显损坏，如软化，硬化、气化、炭化、氧化、开裂的温度
②热劣化与长期耐热性。稍高温，长时间，发生绝缘性能不可逆变化，热劣化。确定寿命条件下，不产生热损坏的最高允许温度。
（2）耐热等级
介质热老化的程度决定于温度受热作用时间，为了能有一个绝缘合理的使用寿命，规定一个最高持续工作温度，表4-3
材料的使用温度起超过规定温度，则劣化加速，温度高寿命短，80C规则：绝缘材料A级，使用温度>1050C+80C寿命减半
绝缘材料B级，使用温度>1300C+100C寿命减半
绝缘材料H级，使用温度>1800C+120C寿命减半
耐热等级——材料，结构，电工产品
湿度指数——材料
鉴别标志——结构
耐热等级——产品
如绝缘寿命主要由热老化决定，则设备寿命与负荷关系密切，允许负荷大，则投资效益高，但湿温升高，热老化加快，寿命短，欲使设备寿命长，温度规定低，允许负荷小，运行期间投资效益低，为获得最佳综合经济效益——规定设备经济合理正常的使用期限设备，20-25年。
（3）电介质的耐寒性
绝缘材料在低温下保证安全运行的最低许可温度，开裂，凝固
2．机械性能
脆性，塑性，弹性
3．吸潮性能
4．化学性能及抗生物性能
固体电介质的击穿
