夾層極化

夾層極化是電介質極化的一種形式，特指由多層電介質組成的複合絕緣結構中界面處形成的空間電荷極化現象。其成因在於不同電介質層的介電常數與電導率比值差異，在直流電壓作用下，各層電場分布隨時間從初始介電常數主導模式過渡到穩態電導率主導模式，導致層間界面堆積巨觀電荷。該過程時間常數τ=(C1+C2)/(G1+G2)，回響速度緩慢（數秒至數十分鐘），伴隨能量損耗。

夾層極化常見於電纜、電容器、變壓器等複合絕緣結構的高壓設備中。當絕緣受潮時電導率增大，極化時間常數縮短，該特性被用於吸收比測量以評估絕緣狀態。土壤層粒結構、油紙絕緣系統及ZnO壓敏陶瓷材料研究中均觀察到該極化現象對電阻率測量精度、介質損耗及脈衝衰退的影響。在絕緣缺陷分析中，夾層極化會顯著改變介質損耗值及電場分布特性

基本介紹

• 中文名：夾層極化
• 外文名：Interlayer polarization
• 學科：物理
• 別名：夾層介質界面極化

定義

高電壓電氣設備的絕緣結構往往不是採用某種單一的絕緣材料，而是用若干種不同電介質構成組合絕緣。在常用的電氣設備如電纜、電容器、旋轉電機、變壓器、電抗器等的絕緣體，都是由多層介質組成。此外，即使只用一種電介質，它也不可能完全均勻和同質，例如內部含有雜質等。凡是有不同介電常數和電導率的多種電介質組成的絕緣結構，在加上外電場後，各層電壓將從開始時按介電常數分布逐漸過渡到穩態時按電導率分布。在電壓重新分配的過程中，夾層界面上會積聚起一些電荷，使整個介質的等值電容增大，這種極化稱為夾層介質界面極化，或簡稱夾層極化。

性質

（1）這種極化涉及電荷的移動和積聚，所以必然伴隨能量損耗

（2）而且過程較慢，一般需要幾分之一秒、幾秒、幾分鐘、甚至幾小時，所以這種極化只有在直流和低頻交流電壓下才能表現出來。