由于介质电导和介质极化滞后效应共56页文档
介质损耗详解
1、介质损耗什么就是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导与介质极化得滞后效应,在其内部引起得能量损耗。
也叫介质损失,简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下,电介质内流过得电流相量与电压相量之间得夹角(功率因数角Φ)得余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数,就是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。
介质损耗因数得定义如下:如果取得试品得电流相量与电压相量,则可以得到如下相量图:总电流可以分解为电容电流Ic与电阻电流IR合成,因此:这正就是损失角δ=(90°-Φ)得正切值。
因此现在得数字化仪器从本质上讲,就是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备得绝缘状况就是一种传统得、十分有效得方法。
绝缘能力得下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降得原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损得同时,也能得到试品得电容量。
如果多个电容屏中得一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显得变化,因此电容量也就是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ功率因数就是功率因数角Φ得余弦值,意义为被测试品得总视在功率S中有功功率P所占得比重。
功率因数得定义如下:有得介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不就是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ,在损耗很小时这两个数值非常接近。
(1) 容量与误差:实际电容量与标称电容量允许得最大偏差范围、一般使用得容量误差有:J级±5%,K 级±10%,M级±20%、精密电容器得允许误差较小,而电解电容器得误差较大,它们采用不同得误差等级、常用得电容器其精度等级与电阻器得表示方法相同、用字母表示:D级—±0、5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K级—±10%;M级—±20%、(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受得最大直流电压,又称耐压、对于结构、介质、容量相同得器件,耐压越高,体积越大、(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量得相对变化值、温度系数越小越好、(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小得、一般小容量得电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆、电解电容得绝缘电阻一般较小、相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小、(5) 损耗:在电场得作用下,电容器在单位时间内发热而消耗得能量、这些损耗主要来自介质损耗与金属损耗、通常用损耗角正切值来表示、(6) 频率特性:电容器得电参数随电场频率而变化得性质、在高频条件下工作得电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小、损耗也随频率得升高而增加、另外,在高频工作时,电容器得分布参数,如极片电阻、引线与极片间得电阻、极片得自身电感、引线电感等,都会影响电容器得性能、所有这些,使得电容器得使用频率受到限制、不同品种得电容器,最高使用频率不同、小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ、不同材质电容器,最高使用频率不同、COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差、贴片电容得材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同得材质规格,不同得规格有不同得用途、下面我们仅就常用得NPO、X7R、Z5U与Y5V来介绍一下它们得性能与应用以及采购中应注意得订货事项以引起大家得注意、不同得公司对于上述不同性能得电容器可能有不同得命名方法,这里我们引用得就是敝司三巨电子公司得命名方法,其她公司得产品请参照该公司得产品手册、NPO、X7R、Z5U与Y5V得主要区别就是它们得填充介质不同、在相同得体积下由于填充介质不同所组成得电容器得容量就不同,随之带来得电容器得介质损耗、容量稳定性等也就不同、所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同得电容器、一NPO电容器NPO就是一种最常用得具有温度补偿特性得单片陶瓷电容器、它得填充介质就是由铷、钐与一些其它稀有氧化物组成得、NPO电容器就是电容量与介质损耗最稳定得电容器之一、在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率得变化小于±0、3ΔC、NPO电容得漂移或滞后小于±0、05%,相对大于±2%得薄膜电容来说就是可以忽略不计得、其典型得容量相对使用寿命得变化小于±0、1%、NPO电容器随封装形式不同其电容量与介质损耗随频率变化得特性也不同,大封装尺寸得要比小封装尺寸得频率特性好、NPO 电容器适合用于振荡器、谐振器得槽路电容,以及高频电路中得耦合电容、二X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型得陶瓷电容器、当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意得就是此时电容器容量变化就是非线性得、X7R电容器得容量在不同得电压与频率条件下就是不同得,它也随时间得变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%、X7R电容器主要应用于要求不高得工业应用,而且当电压变化时其容量变化就是可以接受得条件下、它得主要特点就是在相同得体积下电容量可以做得比较大、三Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器、这里首先需要考虑得就是使用温度范围,对于Z5U电容器主要得就是它得小尺寸与低成本、对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同得体积下Z5U电容器有最大得电容量、但它得电容量受环境与工作条件影响较大,它得老化率最大可达每10年下降5%、尽管它得容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)与等效串联电阻(ESR)低、良好得频率响应,使其具有广泛得应用范围、尤其就是在退耦电路得应用中、Z5U电容器得其她技术指标如下:工作温度范围+10℃--- +85℃温度特性+22% ---- -56%介质损耗最大4%四Y5V电容器Y5V电容器就是一种有一定温度限制得通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%、Y5V得高介电常数允许在较小得物理尺寸下制造出高达4、7μF电容器、Y5V电容器得其她技术指标如下:工作温度范围-30℃--- +85℃温度特性+22% ---- -82%介质损耗最大5%For personal use only in study and research; not for mercial use。
2023高电压技术模拟考试题库含答案
2023高电压技术模拟考试题库含答案一、判断题答题要求：判断下列说法是否正确。
1（1.0分）避雷针加设在配电装置构架上时，避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于30m o•A）正确•B）错误2（1.0分）降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止反击的有效措施。
•A）正确•B）错误3（1.0分）空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。
A）正确B）错误4（1.0分）电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。
•B）错误5（1.0分）输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。
•A）正确•B）错误二、单选题答题要求：每题只有一个正确的选项。
6（2.0分）不产生游离作用的形式是（）。
•A）碰撞•B）加热•D）附着7（2.0分）雷击杆塔引起的线路绝缘闪络称为（）。
•B）反击•C）直击•D）绕击8（2.0分）静电电压表可以测量交流电压的（）。
•A）峰值•B）有效值•C）各次谐波值•D）平均值9（2.0分）试品绝缘电阻的测量值获取需加压（）。
•A）15s•B）30s•C）45s•D）60s10（2.0分）随着电压频率的增加，极性介质的介电常数（）。
A）增加B）减小C）先增后减D）先减后增11（2.0分）保护旋转电机用的避雷器型号是（）。
•A）FZ型•B）FS型•C）FCD型•D）FDC型12（2.0分）电介质在受潮或受污染后，其相对介电常数将（）。
•A）变大•B）变小•C）不变•D）不确定13（2.0分）我国有关标准建议在雷暴日为40的地区，地面落雷密度取（）o•A）0.07•B）0.09•C）0.8•D）1.214（2.0分）对夹层极化有明显影响的因素是（）o•A）温度•B）电压，性质•C）气压•D）频率15（2.0分）若固体介质被击穿的时间很短，又无明显的温升,可判断是（）。
∙A）电化学击穿•B）热击穿•C）电击穿•D）各类击穿都有16（2.0分）与标准大气条件相比，当实际温度下降气压升高时，均匀电场气隙的击穿电压（）。
对电力系统变压器油的绝缘特性的研究与分析
对电力系统变压器油的绝缘特性的研究与分析作者：陶璇来源：《建筑建材装饰》2014年第19期摘要：随着国民经济的快速发展，电力需求也迅速增长，电力变压器绝缘是指电力变压器内导电体之间和导电体和地之间的介质结构，它是电力变压器的重要组成部分，它对变压器的单台极限容量和运行可靠性都具有决定性意义。
本文对电力系统变压器油的绝缘特性进行了详细地研究。
关键词：电力系统；变压器油；绝缘特性前言变压器油作为一种绝缘材料，其绝缘特性是最重要的性质。
变压器油的绝缘特性主要包括击穿电压、介质损耗因数。
通常用击穿电压和介质损耗因数来鉴定变压器油绝缘性能的优劣。
本文研究的低温下变压器油的绝缘特性主要也是指击穿电压和介质损耗因数。
1变压器油的绝缘分析1.1变压器油的绝缘特性（1）击穿：绝缘材料在电场作用下形成贯穿性桥路，发生破坏性放电，使电极之间的电压降至零或接近零的现象，对固体介质是永远失去介电强度，对液体、气体，只是暂时失去介电强度。
（2）击穿电压：在规定的试验条件下绝缘体或试样发生击穿时的电压。
介电强度是指绝缘介质能承受而不致遭到击穿的最高电场强度。
在规定的试验条件下，发生击穿的电压除以施加电压的两电极之间距离所得的商，单位以KV/cm表示。
击穿电压是考核变压器油电气强度的一项重要指标，是衡量变压器油在变压器内部耐受电压能力的尺度。
实质上，击穿电压反映的是变压器油中是否存在水分、杂质和导电微粒以及它们对变压器油绝缘性能影响的严重程度。
图1均匀电场中，油层的工频击穿场强与油层厚度的关系变压器油的击穿电压，通常是指用标准油杯，按标准试验方法测得的工频击穿电压。
使用击穿电压值而不用击穿场强值是因为即使是均匀电场，其击穿场强图2标准油杯及球盖形电极示意图对于不同电压等级的变压器用油在投入运行前及运行中的击穿电压指标，我国标准要求见表l。
表1变压器油击穿电压标准推荐值必须指出，在标准油杯及电极中测得的油的耐电强度只能作为对油的品质的衡量标准，不能用此数据直接计算在不同条件下油间隙的耐受电压。
介质损耗详解
1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。
介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时，也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。
功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级.常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同.用字母表示:D级—±0.5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K级—±10%;M级—±20%.(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压.对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大.(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值.温度系数越小越好.(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小的.一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆.电解电容的绝缘电阻一般较小.相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小.(5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量.这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗.通常用损耗角正切值来表示.(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质.在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小.损耗也随频率的升高而增加.另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能.所有这些,使得电容器的使用频率受到限制.不同品种的电容器,最高使用频率不同.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ.不同材质电容器,最高使用频率不同.COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差.贴片电容的材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材质规格,不同的规格有不同的用途.下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意.不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是敝司三巨电子公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册.NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同.在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同.所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器.一NPO电容器NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的.NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一.在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC.NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的.其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%.NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好.NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容.二X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器.当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的.X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%.X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下.它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大.三Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本.对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量.但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%.尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围.尤其是在退耦电路的应用中.Z5U电容器的其他技术指标如下:工作温度范围+10℃--- +85℃温度特性+22% ---- -56%介质损耗最大4%四Y5V电容器Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%.Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器.Y5V电容器的其他技术指标如下:工作温度范围-30℃--- +85℃温度特性+22% ---- -82%介质损耗最大5%For personal use only in study and research; not for commercial use。
高频基板发展(dkdf)-图文
高频基板发展(dkdf)-图文1、前言随着信息科学技术的飞速发展，具有高速信息处理功能之各种电子消费产品已成为人民日常生活中不可缺少的一部分，从而加快了无线通讯和宽频应用工业技术由传统的军用领域向民用的消费电子领域转移之速度，由于消费电子市场需求强劲，且不断提出更高的技术要求，如信息传递高速化、完整性及产品多功能化和微型化等，从而促进了高频应用技术之不断发展。
特别是覆铜箔基板材料技术，传统FR-4之DK和Df相对较高，即使通过改善线路设计也无法完全满足高频下的信号高速传递且信号完整之应用需求，因为高DK会使信号传递速率变慢，高Df会使信号部分转化为热能损耗在基板材料中，因而降低DK/Df已成为基板业者之追逐热点，各种降低DK/Df之新技术和新型基板产品也不断地涌现出来，同时不断地被PCB业者和终端厂商所接收和否定（某些应用领域的否定）。
以下就本人对业界高频基板材料技术之发展的理解作一简单的介绍，同时就我司的新型高频基板材料作简要之介绍与讨论。
2、介电常数（DK）和损耗因子（Df）2.1定义介电常数（ε，εr，DK，以下均用DK表示）的定义方式繁多，但常见定义为：含有电介质的电容器的电容C与相应真空电子容器的电容之比为该电介质的介电常数。
（电介质的电容电荷示意图如下图1）从介电常数的定义可知，如果电介质的极化程度越高，则其电荷Ｑ值越高，即DK越高，说明DK是衡量电介质极化程度的宏观物理量，表征电介质贮存电能能力的大小，从而也表征了阻碍信号传输能力的大小。
损耗因子（tanδ，Df，也叫介质损耗因素，介质损耗角正切，以下均用Df表示）一般可定义为：绝缘材料或电介质在交变电场中，由于介质电导和介质极化的滞后效应，使电介质内流过的电流相量和电压相量之间产生一定的相位差，即形成一定的相角，此相角的正切值即损耗因子Df，由介质电导和介质极化的滞后效应引起的能量损耗叫做介质损耗，也就是说，Df越高，介质电导和介质极化滞后效应越明显，电能损耗或信号损失越多，是电介质损耗电能能力的表征物理量，也是绝缘材料损失信号能力的表征物理量。
关于介质损耗的一些基本概念
第一篇关于介质损耗的一些基本概念1、介质损耗与介质损耗因数：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
介质损耗指的是电介质在电场作用下引起的能量损耗，主要分为三种形式：漏导引起的损耗、电介质极化引起的损耗、局部放电引起的损耗。
直流电压作用下电介质里的损耗主要是漏导损耗，用绝缘电阻或漏导电流表示就可以了，因此平常讨论的介质损耗均为针对交流电压作用下电介质中的损耗。
2、介质损耗角δ：在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角为φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ：又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值。
简称介损角正切。
根据推导当电介质、外加电压及其频率一定时，介质损耗P与介质损耗因数tgδ成正比，所以可以用tgδ来表征介质损耗的大小，工程上都是通过测量计算tgδ值来表示介损的大小。
4、高压介质损耗测量仪：简称介损仪，是指采用电桥原理，应用数字测量技术，对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。
一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三部分。
5、外施：使用外部高压试验电源和标准电容器进行试验，对介损仪的示值按一定的比例关系进行计算得到测量结果的方法。
6、内施：使用介损仪内附高压电源和标准器进行试验，直接得到测量结果的方法。
7、正接线：用于测量不接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于地电位。
8、反接线：用于测量接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于高电位，他与外壳之间承受全部试验电压。
9、常用介损仪的分类：现常用介损测试仪有西林型和M型两种。
QS1和KD9000属于西林型。
10、常用抗干扰方法：目前介质损耗测量中常见抗干扰方法有以下几种：倒相法、移相法、变频法和移相跟踪抗干扰法等。
11、准确度的表示方法tgδ：±（1%D+0.0004）CX：±（1%C+1pF）加号前表示为相对误差，加号后表示为绝对误差。
低压电气设备热故障分析及对策
低压电气设备热故障分析及对策摘要：低压电气设备往往因热故障而频繁影响其安全稳定运行，本文通过对低压电气设备发热原因及热故障的分析，提出相应的处理对策，可有效减少设备事故的发生。
关键词：电气设备故障分析对策随着社会经济的快速发展，低压电气设备的使用量急剧增多，在电气设备的使用中，因热故障造成的设备停电及损坏事故频繁发生，极大地影响了设备的安全稳定运行。
因此，电气设备发热问题必须引起重视，认真研究其发生的原因，通过对低压电气发热规律的分析，能及早的发现问题、处理问题，可有效降低电气设备事故率。
1低压电气设备发热原因1.1内部致热。
低压电气设备工作时，由于电流通过导体和线圈产生电阻损耗以及导体内部电子的流动而产生热量。
对于交流而言，由于交变磁场的作用，在铁磁体内产生涡流和磁滞损耗，在绝缘体内产生介质损耗。
这些损耗几乎全部转换成热能，一部分热能直接使电气设备本体温度升高，而另一部分热能则散失在周围的介质中。
这些电能的损耗主要包括以下几种：（1）介质损耗，绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
根据形成的机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗，这种发热称为电压效应引起的发热，发热功率主要取决于电压的高低；（2）电阻损耗，电流通过导体时，在导体电阻作用下因产生的能量损耗。
这种发热称为电流效应引起的发热，发热功率取决于电流的大小，与电流的平方成正比；（3）铁损是因铁心的磁滞、涡流现象而产生的电能损耗，包括磁性材料的磁滞损耗和涡流损耗以及剩余损耗，这种发热称为电磁效应引起的发热。
内部热故障主要发生在导电回路和绝缘介质上，其内部发热机理因设备内部结构和运行状态的不同而异，一般可概括为：电压分布不均匀，导体连接或接触不良、介质损耗增大或泄漏电流过大、因绝缘老化、缺油、受潮等产生局部放电、磁回路不正常等。
1.2外部致热。
外部致热有些是因为表面污秽或机械力作用造成外绝缘性能下降，其发热功率取决于外绝缘的泄漏电流与绝缘电阻；而大多数是因电气接头长期暴露在大气中，金属导体表面受电化学腐蚀及因热胀冷缩接触面压力减小使导体连接部位接触不良，如电气线路触点、接头部分螺丝松动、触点烧坏等形成较大的接触电阻，其发热功率取决于通过的电流与接触电阻的大小。
介损的一些概念(终审稿)
介损的一些概念文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-关于介质损耗的一些基本概念1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。
介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时，也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。
功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
5、高压电容电桥高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。
通过比对电流相位差测量tgδ，通过对比电流幅值测量试品电容量。
因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。
接线也十分烦琐。
国内常见高压电容电桥有：6、高压介质损耗测量仪简称介损仪，是指采用电桥原理，应用数字测量技术，对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。
Dk与Df
从介电常数的定义可知，如果电介质的极化程度越高，则其电荷Ｑ值越高，即DK越高，说明DK是衡量电介质极化程度的宏观物理量，表征电介质贮存电能能力的大小，从而也表征了阻碍信号传输能力的大小。
损耗因子（tanδ，Df，也叫介质损耗因素，介质损耗角正切，以下均用Df表示）一般可定义为：绝缘材料或电介质在交变电场中，由于介质电导和介质极化的滞后效应，使电介质内流过的电流相量和电压相量之间产生一定的相位差，即形成一定的相角，此相角的正切值即损耗因子Df，由介质电导和介质极化的滞后效应引起的能量损耗叫做介质损耗，也就是说，Df越高，介质电导和介质极化滞后效应越明显，电能损耗或信号损失越多，是电介质损耗电能能力的表征物理量，也是绝缘材料损失信号能力的表征物理量。
2.2基板材料DK和Df之影响因素在高频应用中，PCB使用之基板材料的介电性能对信号的传输速度和完整性产生直接的影响，在讨论如何降低DK/Df以更好地符合高频应用前，先对基板材料DK/Df之影响因素进行讨论：基板材料DK/Df之影响因素较多，主要有如下几方面：树脂、玻璃布类型、树脂含量、环境温度和湿度及应用频率等，下面就以上影响因子进行详细分析。
2.2.1树脂结构特性因基板之绝缘部分是由树脂和玻璃布组成，玻璃布的DK较高（E-glass6.6，NE-Glass4.6），因而实现较低的DK，必须选择较低DK之树脂。
树脂的DK/Df主要与树脂的纯度、吸水率及树脂分子结构此三方面有关，当然此三方面也相互影响。
一般来讲，树脂中游离的离子会使树脂的吸水率提高，由于水的DK达到70，吸水率的提高会使树脂的DK升高，同时会在高频下易形成离子极化而增加极化程度，也使DK升高，同时Df也会相应提高。
至于吸水率，与树脂本身分子结构相关，一般来说，分子结构之极性越低，其吸水率越低；另其固化后的交联密度越大，其吸水率也会越低，，其DK/Df受环境湿度的增加而增加。
分子结构极性是决定树脂DK/Df之关键，如果分子结构极性越高，在一定电磁波下，树脂内电子极化、原子极化、偶极极化（又称取向极化）之程度将越高，其DK/Df越高，此点亦可从DK/Df之定义得知，所以设计或选择高度对称结构，少量极性基团、低极性的化学键和具有大分子体积的高分子树脂是降低DK/Df之主要途径，例如具有脂肪族烃、氟代烃、环脂环族等此类结构的树脂和能具有参加反应之乙烯基、醚基、酯基及酰亚胺基等结构的树脂（固化后）其DK/Df 相对较低，千万不能含有OH和COOH等极性基团，传统FR-4因固化后分子结构中含有大量OH基而具有相对较高的DK/Df。
什么叫介损及介损角
1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。
介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时，也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。
功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
5、高压电容电桥高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。
通过比对电流相位差测量tgδ，通过出比电流幅值测量试品电容量。
因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。
接线也十分烦琐。
高频基板发展(dkdf)
高频基板材料之最新发展1、前言随着信息科学技术的飞速发展，具有高速信息处理功能之各种电子消费产品已成为人民日常生活中不可缺少的一部分，从而加快了无线通讯和宽频应用工业技术由传统的军用领域向民用的消费电子领域转移之速度，由于消费电子市场需求强劲，且不断提出更高的技术要求，如信息传递高速化、完整性及产品多功能化和微型化等，从而促进了高频应用技术之不断发展。
特别是覆铜箔基板材料技术，传统FR-4之DK和Df相对较高，即使通过改善线路设计也无法完全满足高频下的信号高速传递且信号完整之应用需求，因为高DK会使信号传递速率变慢，高Df会使信号部分转化为热能损耗在基板材料中，因而降低DK/Df已成为基板业者之追逐热点，各种降低DK/Df之新技术和新型基板产品也不断地涌现出来，同时不断地被PCB业者和终端厂商所接收和否定（某些应用领域的否定）。
以下就本人对业界高频基板材料技术之发展的理解作一简单的介绍，同时就我司的新型高频基板材料作简要之介绍与讨论。
2、介电常数（DK）和损耗因子（Df）定义介电常数（ε，εr，DK，以下均用DK表示）的定义方式繁多，但常见定义为：含有电介质的电容器的电容C与相应真空电子容器的电容之比为该电介质的介电常数。
（电介质的电容电荷示意图如下图1）从介电常数的定义可知，如果电介质的极化程度越高，则其电荷Ｑ值越高，即DK越高，说明DK是衡量电介质极化程度的宏观物理量，表征电介质贮存电能能力的大小，从而也表征了阻碍信号传输能力的大小。
损耗因子（tanδ，Df，也叫介质损耗因素，介质损耗角正切，以下均用Df 表示）一般可定义为：绝缘材料或电介质在交变电场中，由于介质电导和介质极化的滞后效应，使电介质内流过的电流相量和电压相量之间产生一定的相位差，即形成一定的相角，此相角的正切值即损耗因子Df，由介质电导和介质极化的滞后效应引起的能量损耗叫做介质损耗，也就是说，Df越高，介质电导和介质极化滞后效应越明显，电能损耗或信号损失越多，是电介质损耗电能能力的表征物理量，也是绝缘材料损失信号能力的表征物理量。
介质损耗详解
1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失，简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。
介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时，也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。
功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级.常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同.用字母表示:D级—±0.5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K级—±10%;M级—±20%.(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压.对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大.(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值.温度系数越小越好.(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小的.一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆.电解电容的绝缘电阻一般较小.相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小.(5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量.这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗.通常用损耗角正切值来表示.(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质.在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小.损耗也随频率的升高而增加.另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能.所有这些,使得电容器的使用频率受到限制.不同品种的电容器,最高使用频率不同.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ.不同材质电容器,最高使用频率不同.COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差.贴片电容的材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材质规格,不同的规格有不同的用途.下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意.不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是敝司三巨电子公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册.NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同.在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同.所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器.一NPO电容器NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的.NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一.在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC.NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的.其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%.NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好.NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容.二X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器.当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的.X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%.X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下.它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大.三Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本.对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量.但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%.尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围.尤其是在退耦电路的应用中.Z5U电容器的其他技术指标如下:工作温度范围+10℃--- +85℃温度特性+22% ---- -56%介质损耗最大4%四Y5V电容器Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%.Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器.Y5V电容器的其他技术指标如下:工作温度范围-30℃--- +85℃温度特性+22% ---- -82%介质损耗最大5%For personal use only in study and research; not for commercial use。
介质损耗详解
1、介质损耗之欧侯瑞魂创作创作时间：二零二一年六月三十日什么是介质损耗：绝缘资料在电场作用下, 由于介质电导和介质极化的滞后效应, 在其内部引起的能量损耗.也叫介质损失, 简称介损.2、介质损耗角δ在交变电场作用下, 电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ). 简称介损角.3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数, 是指介质损耗角正切值, 简称介损角正切.介质损耗因数的界说如下:如果取得试品的电流相量和电压相量, 则可以获得如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成, 因此：这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值.因此现在的数字化仪器从实质上讲, 是通过丈量δ或者Φ获得介损因数.丈量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法.绝缘能力的下降直接反映为介损增年夜.进一步就可以分析绝缘下降的原因, 如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化蜕变等等.丈量介损的同时, 也能获得试品的电容量.如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路, 电容量就有明显的变动, 因此电容量也是一个重要参数.4、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值, 意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重.功率因数的界说如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ), 而不是介质损耗因数(DF:tgδ).一般cosΦ<tgδ, 在损耗很小时这两个数值非常接近.(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最年夜偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较年夜,它们采纳分歧的误差品级.经常使用的电容器其精度品级和电阻器的暗示方法相同.用字母暗示:D级—±0.5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K 级—±10%;M级—±20%.(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所接受的最年夜直流电压,又称耐压.对结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越年夜.(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变动1℃,电容量的相对变动值.温度系数越小越好.(4) 绝缘电阻:用来标明漏电年夜小的.一般小容量的电容,绝缘电阻很年夜,在几百兆欧姆或几千兆欧姆.电解电容的绝缘电阻一般较小.相对而言,绝缘电阻越年夜越好,漏电也小.(5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单元时间内发热而消耗的能量.这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗.通经常使用损耗角正切值来暗示.(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变动的性质.在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小.损耗也随频率的升高而增加.另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,城市影响电容器的性能.所有这些,使得电容器的使用频率受到限制.分歧品种的电容器,最高使用频率分歧.小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ.分歧材质电容器,最高使用频率分歧.COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差.贴片电容的材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等分歧的材质规格,分歧的规格有分歧的用途.下面我们仅就经常使用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及推销中应注意的定货事项以引起年夜家的注意.分歧的公司对上述分歧性能的电容器可能有分歧的命名方法,这里我们引用的是敝司三巨电子公司的命名方法,其他公司的产物请参照该公司的产物手册.NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质分歧.在相同的体积下由于填充介质分歧所组成的电容器的容量就分歧,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就分歧.所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用分歧来选用分歧的电容器.一 NPO电容器NPO是一种最经常使用的具有温度赔偿特性的单片陶瓷电容器.它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的.℃到+125℃时容量变动为0±30ppm/℃,电容量随频率的变动小于±0.3ΔC.NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对年夜于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的.其典范的容量相对使用寿命的变动小于±0.1%.NPO电容器随封装形式分歧其电容量和介质损耗随频率变动的特性也分歧,年夜封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好.NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容.二 X7R电容器℃到+125℃时其容量变动为15%,需要注意的是此时电容器容量变动是非线性的.X7R电容器的容量在分歧的电压和频率条件下是分歧的,它也随时间的变动而变动,年夜约每10年变动1%ΔC,暗示为10年变动了约5%.X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变动时其容量变动是可以接受的条件下.它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比力年夜.三 Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器.这里首先需要考虑的是使用温度范围,对Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低本钱.对上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最年夜的电容量.但它的电容量受环境和工作条件影响较年夜,它的老化率最年夜可达每10年下降5%.尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串连电感(ESL)和等效串连电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围.尤其是在退耦电路的应用中.Z5U电容器的其他技术指标如下:工作温度范围 +10℃ --- +85℃温度特性 +22% ---- -56%介质损耗最年夜 4%四 Y5V电容器Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变动可达+22%到-82%.Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF 电容器.Y5V电容器的其他技术指标如下:工作温度范围 -30℃ --- +85℃温度特性 +22% ---- -82%介质损耗最年夜 5%For personal use only in study and research; not for commercial use。