耐電強度，空氣
液體
固體十幾至幾百
固體——擊穿孔機過程復(fù)雜，擊穿后不可恢復(fù)
一、 固體介質(zhì)的擊穿過程
1.固體電介質(zhì)擊穿特性劃分
幾種不同的擊穿形式：
①電擊穿：和氣擊穿相類似
②熱擊穿：與整過程相互關(guān)系
③電化學(xué)擊穿：長時間——電老化 圖4-19
電擊穿和熱擊穿
油浸電工紙板（圖4-20）時間短，電擊穿，伏秒特性，
恒定，電擊穿，時間↑——擊穿電壓下降，熱擊穿
電老化——數(shù)千小時，數(shù)年
圖4-21聚乙烯，試驗曲線，<to與溫度無關(guān)，電擊穿
>to熱擊穿
to 轉(zhuǎn)折濕度，不同材料不同
同一種材料，厚，介質(zhì)損耗大，散熱困難，to低，易熱擊穿
2.電擊穿
電擊穿理論——固體電介質(zhì)中發(fā)生碰撞電離，少量傳導(dǎo)電子在電場加速下與晶格特點上的原子碰撞，從面擊穿兩種碰撞電離理論——電子崩擊穿理論。
點擊穿特征：電壓作用時間短，地擊穿電壓高，擊穿電壓和介質(zhì)溫度、散熱條件、介質(zhì)厚度頻率等因素?zé)o關(guān)大局，與電場均勻程度關(guān)系極大，與介質(zhì)特性有很大關(guān)系。并有累積效應(yīng)，隨沖擊電壓次數(shù)增多而下降。
3．熱擊穿：介質(zhì)損耗使固體在電場中會發(fā)熱升溫，進而導(dǎo)致介質(zhì)電阻下降，電位增大，發(fā)熱增大，同時也存在一個通過電極及其他介質(zhì)向外不斷散熱過程，溫度升高，電介質(zhì)分解炭化，最終擊穿。
圖4-22
平板狀電介質(zhì)發(fā)熱，散熱因素，熱擊穿電壓
h介質(zhì)厚度，tk熱擊穿孔機臨界溫度
①發(fā)熱因素
②散熱因素 及
③介質(zhì)厚度h，分子分母都有不一定，加厚不一定有效（指熱擊穿）
4．電化學(xué)擊穿（電老化）
電場長期作用下，使介質(zhì)物理學(xué)，化學(xué)性能不不可逆的劣化，擊穿。
（1）電離性老化
介質(zhì)同夾層或介質(zhì)內(nèi)部如果存在氣隙或氣泡，在交變場下氣泡的場強會比鄰近固體介質(zhì)內(nèi)的場強大得多，而氣體的起始電離場強又比固體介質(zhì)低得多，所以在該氣隙或氣泡內(nèi)很容易發(fā)生電離。后果不良——開裂，分層，電導(dǎo)和介質(zhì)損耗增大，有機絕緣物分解，氣體加入電離，腐化材料，造成電場畸變，局間過高電壓，電離發(fā)展，臨近絕緣物破壞（變酥，炭化）間隙發(fā)展，放電通道樹枝狀，電樹枝。
過程與局部放電密切相關(guān)——局部放電水平作為絕緣質(zhì)量的指標。
（2）電導(dǎo)性老化
絕緣層中存在液態(tài)導(dǎo)電物質(zhì)（水）、e超過一定值，液體沿電場方向浸入到絕緣層中，形成水樹枝，所需場強比“電樹枝”低，原因是液中離子反復(fù)沖擊絕緣的
（3）電解性老化，直流電壓長期作用，低于局部起始電壓，電化學(xué)過程，逐漸老化，擊穿。
（4）表面漏電起痕及電蝕損
二、 影響固體電介質(zhì)擊穿電壓的因素
（1）電壓作用時間
時間長低——足夠長，熱擊穿孔機，電老化，注意長期電氣性能
（2）溫度
環(huán)境溫度高，電擊空→熱面呈空
（3）電場均勻程度
均勻場中，隨厚度增加而線性增加
不均勻場中，介質(zhì)均度越大，電場越不均勻，不再線性上升，厚度加到散熱困難，出現(xiàn)熱擊穿時，厚度沒意義了
（4） 電壓種類
沖擊擊穿電壓比工頻擊空電壓高。直流電壓下固體電介質(zhì)損耗小，直流擊穿電壓也比工頻峰值擊穿電壓高。高頻下局部放嚴重，發(fā)熱也嚴重，其擊穿電壓最低。
（5） 累積效應(yīng)
固體絕緣的損傷是不可恢復(fù)性損傷，在多次施加同樣同幅值電壓時，若每次都產(chǎn)生一定程度的絕緣損傷，則絕緣的損傷可逐步累積，最終擊穿在該電壓正好生。電壓太低時，沒有累積效應(yīng)。
（6）受潮
極為重要影響，不易受潮材料，例如聚四氟乙烯，受潮后擊穿電壓下降一半左右，易受潮材料剩幾百分之一。
（6） 機械負荷
應(yīng)力可能造成絕緣材料開裂，松散，使得擊穿電壓下降。
三、 電介質(zhì)的其他性能
1．熱性能
（1）耐熱性
電氣設(shè)備的容量，減少體積，減少重量，降低成本都有非常重要的意義。提高介質(zhì)的工作溫度。電介質(zhì)工作溫度由耐熱性決定，保證安全運行的工作溫度。
①短時耐熱性。高溫下，短時就能明顯損壞，如軟化，硬化、氣化、炭化、氧化、開裂的溫度
②熱劣化與長期耐熱性。稍高溫，長時間，發(fā)生絕緣性能不可逆變化，熱劣化。確定壽命條件下，不產(chǎn)生熱損壞的最高允許溫度。
（2）耐熱等級
介質(zhì)熱老化的程度決定于溫度受熱作用時間，為了能有一個絕緣合理的使用壽命，規(guī)定一個最高持續(xù)工作溫度，表4-3
材料的使用溫度起超過規(guī)定溫度，則劣化加速，溫度高壽命短，80c規(guī)則：絕緣材料a級，使用溫度>1050c+80c壽命減半
絕緣材料b級，使用溫度>1300c+100c壽命減半
絕緣材料h級，使用溫度>1800c+120c壽命減半
耐熱等級——材料，結(jié)構(gòu)，電工產(chǎn)品
濕度指數(shù)——材料
鑒別標志——結(jié)構(gòu)
耐熱等級——產(chǎn)品
如絕緣壽命主要由熱老化決定，則設(shè)備壽命與負荷關(guān)系密切，允許負荷大，則投資效益高，但濕溫升高，熱老化加快，壽命短，欲使設(shè)備壽命長，溫度規(guī)定低，允許負荷小，運行期間投資效益低，為獲得最佳綜合經(jīng)濟效益——規(guī)定設(shè)備經(jīng)濟合理正常的使用期限電力設(shè)備，20-25年。
（3）電介質(zhì)的耐寒性
絕緣材料在低溫下保證安全運行的最低許可溫度，開裂，凝固
2．機械性能
脆性，塑性，彈性
3．吸潮性能
4．化學(xué)性能及抗生物性能