什么是介质损耗？

  介质损耗，也被称为介质损失或简称介损，是指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。以下是对介质损耗的详细解释：

一、介质损耗的定义

  介质损耗是应用于交流电场中电介质的重要品质指标之一。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，被称为介质损耗角。介质损耗不但消耗了电能，而且使元件发热影响其正常工作。如果介电损耗较大，甚至会引起介质的过热而绝缘破坏，所以从这种意义上讲，介质损耗越小越好。

二、介质损耗的形式

  介质损耗的形式多种多样，主要包括以下几种：

1. 漏导损耗：又称电导损耗。实际使用中的绝缘材料都不是完善的理想的电介质，在外电场的作用下，总有一些带电粒子会发生移动而引起微弱的电流，这种微小电流称为漏导电流。漏导电流流经介质时使介质发热而损耗了电能。这种因电导而引起的介质损耗称为“漏导损耗”。由于实际的电介质总存在一些缺陷，或多或少存在一些带电粒子或空位，因此介质不论在直流电场或交变电场作用下都会发生漏导损耗。
2. 极化损耗：在介质发生缓慢极化时（如松弛极化、空间电荷极化等），带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的能量损耗。一些介质在电场极化时也会产生损耗，这种损耗一般称极化损耗。位移极化从建立极化到其稳定所需时间很短（约为10-12s），这在无线电频率（5×10-10s或更长）才达到稳定状态，因此会引起能量的损耗。若外加频率较低，介质中所有的极化都能完全跟上外电场变化，则不产生极化损耗。若外加频率较高时，介质中的极化跟不上外电场变化，于是产生极化损耗。
3. 电离损耗：又称游离损耗，是由气体引起的。含有气孔的固体介质在外加电场强度超过气孔气体电离所需要的电场强度时，由于气体的电离吸收能量而造成损耗，这种损耗称为电离损耗。

  此外，工程介质材料大多数是不均匀介质，如陶瓷材料等。由于各相的介电性不同，有可能在两相间积聚了较多的自由电荷使介质的电场分布不均匀，造成局部有较高的电场强度而引起了较高的损耗。

三、介质损耗的表征

表征某种绝缘材料的介质损耗，一般不用W或J等单位来表示，而是用电介质中流过电流的有功分量和无功分量的比值来表示，即tanδ（损耗角正切值）。tanδ与绝缘材料的性质有关，而与其结构、形状、几何尺寸等无关。

四、介质损耗的影响因素

1. 频率：在低温区，总损耗几乎与频率无关；在高频区，介损值很大。所以在高频条件下应采用介损很小的介质。
2. 温度：温度对介损的影响较大。在低温区，介损随温度升高而增大，在某温度处达到峰值；温度继续升高时，介损值反而减小；温度继续升高，介损减小至一定值后会出现拐点急剧增大，易导致介质击穿。
3. 湿度：电介质吸湿后，漏电阻减小，泄漏电流增加，介损值明显增大。
4. 介质内部状态：如果介质内部有气泡或气隙，当外加电压升高到一定值时，气泡或气隙中会出现游离放电，介质损耗值会显著升高。

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  介质损耗是电介质在电场作用下产生的一种内部能量损耗。了解介质损耗的定义、形式、表征以及影响因素对于提高电介质的性能和使用寿命具有重要意义。