绝缘材料的电气性能主要表现在电场作用下材料的导电性能、介电性能及绝缘强度。它们分别以绝缘电阻率ρ(或电导γ) 、相对介电常数εr 、介质损耗角tanδ及击穿强度EB四个参数来表示。
1.绝缘电阻率和绝缘电阻
任何电介质都不可能是绝对的绝缘体,总存在一些带电质点,主要为本征离子和杂质离子。在电场的作用下,它们可作有方向的运动,形成漏导电流,通常又称为泄漏电流。在外加电压作用下的绝缘材料的等效电路如图2-1a所示;在直流电压作用下的电流如图2-1b所示。图中,电阻支路的电流Ii即为漏导电流;流经电容和电阻串联支路的电流Ia称为吸收电流,是由缓慢极化和离子体积电荷形成的电流;电容支路的电流 IC 称为充电电流,是由几何电容等效应构成的电流。
(1) 在正常工作时(稳态),漏导电流决定了绝缘材料的导电性,因此,漏导支路的电阻越大,说明材料的绝缘性能越好。
(2)温度、湿度、杂质含量、电磁场强度的增加都会降低电介质材料的电阻率。
2.介电常数