一、固體介質的擊穿過程

對固體介質加電壓后，當介質中電場足夠時，會使介質內存在的少量自由電子得到加速，產(chǎn)生碰撞游離，使電子數(shù)增多，導致?lián)舸@種擊穿形式稱為電擊穿。其特點是：過程極快，約為10^-6—10^-8s；擊穿電壓值高，介質溫度不高；擊穿場強與電場均勻程度關系密切。與周圍環(huán)境溫度無關。

在固體介質受電壓作用時間較長時，由于介質中發(fā)生損耗的熱量大于發(fā)散的熱量時，介質溫度便升高，而介質又具有負的溫度系數(shù)，這將會使電流進一步增大。因此，損耗發(fā)熱也隨之增大，最后溫升過高，導致絕緣性能喪失，介質即被擊穿。如果介質原來存在局部缺陷，則該處損耗增大，溫升增高，易在此處發(fā)生擊穿。這種與熱的過程相關的擊穿稱熱擊穿。熱擊穿與環(huán)境溫度有關；與電壓作用時間有關，與電源頻率有關，還與周圍媒質的熱導、散熱條件及介質本身導熱系數(shù)、損耗、厚度等有關。

如果設備運行時間很長以后(數(shù)千小時乃至數(shù)年)，運行中其絕緣受到熱、化學、機械作用，絕緣性能逐漸變壞，這一過程可能是不可逆的，即在除去電壓后，介質不再恢復它原來的特性，稱此過程為老化。使介質發(fā)生老化的原因是：局部過熱，高電場強度下介質內氣泡的局部放電所產(chǎn)生的臭氧及氮的氧化物的腐蝕；機械撞擊及不同溫度系數(shù)造成的應力引起的損傷；或介質不均勻及電場邊緣場強集中引起局部過電壓。以上過程可能同時作用于介質，導致絕緣性能下降，以致在工作電壓或過電壓下形成擊穿，稱此過程為電化學擊穿。