紧接上一期，了解完Paschen定律和汤森理论，以及击穿放电背后的逻辑。本期试着来分析遗留的问题。
在温度20℃，压力为0.1MPa和绝对湿度为11g/m^3的标准大气压下，通常认为均匀电场空气间隙击穿场强为30kV/cm，也就是1厘米的距离需要电压30KV才能击穿，1毫米的距离需要电压3KV才能击穿。(击穿电压与电场强度、介质厚度、压力、温度、湿度等息息相关)
再看一下塑料材料击穿强度，以某牌号PPS击穿强度数据为例。根据IEC60243-1标准测试，电击穿强度达到26kV/mm，是空气的9倍左右，这就是为什么需要塑料进行绝缘的原因。
回答了问题一：为什么电机定子需要浸渍消除定子中的气隙？
电磁线局部放电经典模型如下图所示。两根电磁铜线之间实际上包含两种“绝缘介质”：空气+绝缘膜(漆/脂)。电场同时施加在这两种介质之上。
由于电机绝缘材料击穿强度远远高于间隙空气，所以PDIV指的是空气被击穿初始电压。
那么如何降低提高电机PDIV值？
根据上期内容，可以从以下几个方面去考虑：
1.增大空气压力—电机工作过程，调节气体电压，操作困难，不可行2.增大气隙—电机体积增大，不是最优方案，不可行3.直接降低电场强度—降低电机性能需求，不可行4.间接降低电场强度—行业内研究的对象，可行
根据经验公式进行计算。在清漆中形成一定比例气泡，漆膜厚度和气隙均未改变的前提下，降低绝缘材料的相对介电常数，提高PDIV值。
其中：V为PDIV(Vrms)，t为绝缘厚度，εr为材料相对介电常数。
上述的描述仅仅是气泡电磁线提高PDIV的结果性阐述，很多人还是会问：为什么会这样？
为了解答这个问题，需要引入界电常数的概念。
介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数，又称诱电率。如果有高介电常数的材料放在电场中，电场强度会在电介质内有可观的下降。
理想导体的相对介电常数为无穷大，这意味着理想导体内部电场强度是0。
关于导体内部电场强度为0，可以这么去理解而。导体通电后，电子将逆电场移动并在金属的一侧积聚。自然，另一面带正电荷。由于电荷积累而产生的内部场，因为内部场的强度与外部场的强度完全相同，中间的电荷稍后会停止移动，因此理想导体内部的电场强度为零。
回到电磁线局部放电经典模型。由于绝缘膜相对介电常数(2.5-3.5)大于空气(约等于1)。因此，整个电场强度更多的集中在气隙中。这里有一点非常重要，那就是电机中的气隙电场强度并不是均匀(结构导致的不均匀)，这就意味着存在尖峰电场强度，而击穿就是与尖峰电压有关。
试想一下，如果电磁线绝缘膜通过某种方式内部增加气泡，那么会发生什么？
原本不均匀的电场强度变的更加均匀，“尖峰电场强度”变相的减少。这样PDIV就提高了。
回答了问题二：为什么绝缘漆增加了气泡就能提高PDIV，背后的机理是如何？
回到前文所描述，塑料击穿强度是空气的几倍，通过增加空气虽能提高PDIV，但本身的击穿强度是降低的，同时机械强度也是降低的，特别是在电磁线折弯处。
正常绝缘材料内部出现气泡本身就是一个缺陷，会引起巨大的绝缘失效风险。但气泡漆包线的设计就犹如火中取栗，单从这个角度来说，就可以知道气泡漆包线的难度之高。
因此，虽然逻辑上气泡漆包线听起来原理很简单，但是实际却要考虑气泡比例、气泡大小、气泡均匀度、增加气泡后整体的击穿强度等等众多因数，复杂而精细。
回答了问题三：气泡漆膜减少了相对介电常数，所以提高了PDIV，但是这样绝缘漆膜的介电强度不是减少了吗？
看到现在，大家是否已经对电机绝缘系统产生了浓厚的兴趣？下期接着聊。
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