一、組合絕緣(yuan)的介電系數(shu)和介質損(sun)耗

除(chu)絕緣介質外，電力設備(bei)內的絕緣還有由多種絕緣介質構成的(de)組合絕緣。如電機中常用云母、膠粘劑(ji)、浸(jin)漬劑(ji)組合成的絕(jue)緣；變壓(ya)器中常采用由油間隙、絕緣層、屏障等組合起來的(de)絕緣(yuan)方式(shi)：充油(you)套管(guan)常用油間隙和(he)膠紙(zhi)層或油(you)紙(zhi)層組合(he)的絕緣；在(zai)電(dian)容器和電纜(lan)中常用紙或薄膜的迭層(ceng)和浸漬劑組合的絕緣。

以兩層介質的平行層狀(zhuang)結構為例(li)，電極間距離為d，各(ge)層電解質的介(jie)電系數(shu)為(wei)ε₁、ε₂，厚度為(wei)d₁、d₂，則電極間(jian)電(dian)容為

 （TYBZ01403010-1）

式中 C₁、C₂——分別(bie)為各層電介質的電容。

由式(TYBZ01403010-1)得  

   (TYBZ01403010-2)

整理可得組(zu)合絕(jue)緣的介電常數ε為

        （TYBZ01403010-3)

同(tong)理，可(ke)得(de)組合絕(jue)緣的總(zong)介質損耗正切值為

     (TYBZ01403010-4)

式中 tanδ、tanδ₁、tanδ₂——分別(bie)為各層電介質(zhi)的介質(zhi)損耗角正(zheng)切值。

二(er)、組合(he)絕緣的電場(chang)分(fen)布(bu)

外加電壓(ya)在組合絕(jue)緣(yuan)中(zhong)各介質上的電壓分(fen)布，將決定組合絕緣整體的擊穿電(dian)壓。電壓分(fen)布情況和(he)電(dian)壓(ya)的(de)性質及持續時(shi)間(jian)等因素有關。

在直(zhi)流電壓下，絕(jue)緣等效為絕緣電阻，各層絕緣(yuan)承受的(de)電壓與其絕(jue)緣電阻成正比，所以應把電氣(qi)強度(du)高、電導率小(xiao)的(de)(de)材料(liao)用在電場(chang)強(qiang)的(de)(de)地方。

在(zai)交流(liu)和沖擊電(dian)壓下，絕緣等(deng)(deng)效為(wei)電容，各層(ceng)絕緣(yuan)承受的電壓(ya)與其(qi)電容(rong)成反比(bi)，所以此時(shi)應該把電氣強度高、介電常數(shu)小的材料用在電(dian)場強的地方。

1.均勻電場雙層介質

在組合絕緣中，同時采(cai)用多種電(dian)介質(zhi)，在需要(yao)對這(zhe)一類絕緣結構中電場(chang)做定性分析時，常常采用簡單(dan)的均勻電場(chang)雙層介質模型。

2.分階絕緣

所(suo)謂(wei)分階絕緣是指由介電常數不同的多層絕緣構成的組合絕(jue)緣。分階原則(ze)是(shi)對(dui)越靠近纜芯的內層絕緣選用介電(dian)常數越(yue)大的(de)材(cai)料，以達到電場均勻化的(de)目(mu)的(de)。

超(chao)高壓(ya)交流(liu)電纜常為單相圓芯(xin)結構，由于其絕緣層較厚(hou)，采用分階結(jie)構，可以減小纜芯附(fu)近(jin)的最大電場強度。