气体电介质的击穿 液体电介质的击穿 固体电介质的击穿

第5章电介质的击穿气体电介质的击穿

液体电介质的击穿

固体电介质的击穿

?电介质的击穿

介质发生击穿时,通过介质的电流剧烈地增加,通常以介质伏安特性斜率趋向于∞(即dI/dU=∞)——击穿发生的标志。

?击穿电压

?击穿场强:

电介质的击穿场强是电介质的基本电性能之一,它决定了电介质在电场作用下保持绝缘性能的极限能力。

5.1 气体电介质的击穿

?正常气体中的载流子(离子和电子)在外电场作用下迁移,形成电流电流随电压增加而增加

电离产生的载流子来不及复合,全部到达电极

气体中出现碰撞电离,载流子浓度增大,电流不再保持恒定而迅速上升载流子数剧增,气体中的电流无限增大(dI/dU→∞)——丧失绝缘性能。

气体击穿(气体放电):气体由绝缘状态变为良导电

状态的过程。

击穿场强:均匀电场中击穿电压与气体间隙距离之比.

击穿场强反映了气体耐受电场作用的能力,即气体的电气强度。

平均击穿场强:不均匀电场中击穿电压与间隙距离之

比称

?气体发生击穿时除电流剧增外,通常还伴随有发光及发热等现象。

5.1.1 均匀电场中气体击穿的理论

1.气体击穿的汤逊(Townsend)理论

电子崩形成过程(电子倍增过程)(1)电子崩与电流倍增

外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子,如果空间电场强度足够大,该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离,产生一个新的电子,初始电子和新电子继续向阳极运动,又会引起新的碰撞电离,产生更多的电子。

α

如电离系数为,则从阴极出发的一个电子,行经单位距离后增加为2α个电子。类似雪崩似地发展,这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。

电子崩模型右图所示,在电子崩发展过程中,崩头最前面集中着电子,其后直到崩尾是正离子。

在强电场中出现电子崩

α

的过程称为过程。

这样的放电依赖于外界条件的,也称为非自持放电.

(2)气体的自持放电

实验发现,当气隙不太宽时,放电与电极材料有关,因而导致考虑γ过程的作用,由γ过程和过程一起来决定气隙中的电流。

α放电由非自持转入自持的条件为:

1)1(=?d e

αγ)11ln(γ

α+=d 或在均匀电场

中,这也就是气

隙击穿的条件。

(3)击穿电压、巴申定律

温度不变时均匀电场中气体击穿电压U

是气体压

b 力和间隙距离的乘积的函数,简记为:

U

=

(pd

f

)

b

——这个规律在汤逊的碰撞电离理论提出之前已由物理学家巴申(Paschen)从实验中得

到,故通常称为巴申定律。

巴申发现:气隙放电电压U b 与气压p 和气隙宽度d 的乘积pd 有关;在某一pd 值下,气隙放电电压出现极小值。

均匀电场中几种气体的

U b ~pd 实验曲线汤逊理论与实验结果的比较

实线---实验结果虚线---理论计算

(4)汤逊气体放电理论的适用范围

汤逊放电理论只适用于一定pd 范围内的气体放电.

随着pd 的变化,击穿电压将出现极小值。击穿电压的极小值为:

min )(pd B U b =汤逊气体放电理论是在气压较低、pd 值较小条件下进行的放电实验基础上建立起来的。

2.气体击穿的流注理论

流注理论是用来说明工程上常见的压力较高(大气压力附近)及间隙距离较大的气体击穿现象。只限于对放电过程的定性描述。

(1)流注理论的实验基础

放电云雾室结构示意图

1-火花间隙2-石英窗

3-电极4-玻璃壁

5-接泵6-绝缘柱

(2)流注放电的机理

当电子崩发展到足够程

度后,电子崩中出现了大量

的空间电荷,电场明显畸变。

崩头的电子成为负空间电荷,

它加强崩头电场;崩尾的正

离子成为正空间电荷,它加

强了崩尾的电场,而崩中部

正、负电荷混合区域好似一

个等离子区,电场被削弱。

电子崩空间电荷对电场的畸变

二次电子崩形成示意图

(3)自持放电条件

流注形成的条件就是自持放电条件,在均匀电场中也就是间隙击穿的条件。

在均匀电场中自持放电条件为:常数

=c ax e ──初崩头部电荷达到

一定数量时崩的长度

c x

3.电负性气体的击穿

一般来说,电子亲和力大的一些气体,如含卤素的气体,其电离能远低于He等惰性气体,但其与空气的耐压比(相同pd时)却比He等惰性气体的大.

在这类气体中,由于SF

在性能上具有很多优点,

6

因此在高压电气设备中得到广泛应用。

5.1.2 极不均匀电场中气体的击穿

极不均匀电场中,在电压还不足以导致击穿前,大曲率电极电场最强处已发展起相当强烈的电离现象,大量空间电荷的积聚使间隙中电场畸变,对放电过程的发展有很大影响。

针——板间隙中的电场分布是典型的极不均匀电场。这种间隙中,针极附近的电场强度很高,而远离针极区域的电场强度则低得多,因此电离过程总是先从针极附近开始的。

1.极不均匀电场中的电晕放电

电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。开始发生电晕时的电压称为电晕起始电压。电场越不均匀,间隙击穿电压和电晕起始电压间的差别也越大。

针-板间隙中空间电荷的分布

(a)负针-正板(b)正针-负板

2.极不均匀电场中气体的击穿

针-板间隙击穿电压

与距离的关系随着电压升高,针极附

近形成电晕后,不同极性下

空间电荷对放电进一步发展

所起的作用与电晕放电有所

不同。

针为负极性时,流注通

道的发展较为困难。

5.2 液体电介质的击穿

5.2.1 高度纯净去气液体电介质的电击穿理论

1.碰撞电离开始作为击穿条件

设电子电荷为e ,电子平均自由行程为,电场强度为E ,则碰撞电离的临界条件为:

Chv

eE =λλ击穿场强为:

M

m A N M m S e v Ch e v Ch E i i b ρρλ)1()1(00?=?==

固体电介质的击穿特性

天津理工大学中环信息学院教案首页 题目:固体、液体和组合绝缘的电气强度 讲授内容提要: 1.固体电介质的击穿特性 2.液体电介质的击穿特性 教学目的:掌握固体液体电击穿、热击穿理论 教学重点:理解影响固体液体击穿电压的因素及提高击穿电压的方法教学难点:理解各种电场在不同电压下的击穿电压 采用教具和教学手段:多媒体及板书 授课时间:2014年9月1日授课地点:新教学楼1108 教室注:此页为每次课首页,教学过程后附;以每次(两节)课为单元编写教案。

第四章 固体、液体和组合绝缘的电气强度 本次课主要内容: 1. 固体电介质的击穿特性 2. 液体电介质的击穿特性 固体电介质击穿的机理 气、固、液三种电介质中,固体密度最大,耐电强度最高。 固体电介质的击穿过程最复杂,且击穿后是唯一不可恢复的绝缘。 普遍规律:任何介质的击穿总是从电气性能最薄弱的缺陷处发展起来的,这里的缺陷可指电场的集中,也可指介质的不均匀性。 1. 固体电介质击穿特性的划分 2. 电击穿 电击穿理论建立在固体电介质中发生碰撞电离基础上,固体电介质中存在少量传导电子,在电场加速下与晶格结点上的原子碰撞,从而击穿。 3. 热击穿 由于介质损耗的存在,固体电介质在电场中会逐渐发热升温,温度 10-1 1 101 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012时间(μs ) 500450400350300250200150100500击穿电压为一分钟耐压的百分比数(%)

升高导致固体电介质电阻下降,电流进一步增大,损耗发热也随之增大。在电介质不断发热升温的同时,也存在一个通过电极及其它介质向外不断散热的过程。如果同一时间内发热超过散热,则介质温度会不断上升,以致引起电介质分解炭化,最终击穿,这一过程称为电介质的热击穿过程。 影响固体介质击穿电压主要因素 电压的作用时间 温度 电场均匀度和介质厚度 电压频率 受潮度的影响 机械力的影响 多层性的影响 累积效应的影响 提高电介质击穿电压的方法 改进绝缘设计如采取合理的绝缘结构,使各部分绝缘的耐电强度能与共所承担的场强有适当的配合;改善电极形状及表面光洁度,尽可能使电场分布均匀,把边缘效应减到最小;改善电极与绝缘体的接触状态,消除接触处的气隙或使接触处的气隙不承受电位差。 改进制造工艺清除固体电介质中残留的杂质、气泡、水分等 改善运行条件注意防潮,加强散热冷却等。 固体电介质的老化

气体电介质的击穿 液体电介质的击穿 固体电介质的击穿

第5章电介质的击穿气体电介质的击穿 液体电介质的击穿 固体电介质的击穿

?电介质的击穿 介质发生击穿时,通过介质的电流剧烈地增加,通常以介质伏安特性斜率趋向于∞(即dI/dU=∞)——击穿发生的标志。 ?击穿电压 ?击穿场强: 电介质的击穿场强是电介质的基本电性能之一,它决定了电介质在电场作用下保持绝缘性能的极限能力。

5.1 气体电介质的击穿 ?正常气体中的载流子(离子和电子)在外电场作用下迁移,形成电流电流随电压增加而增加 电离产生的载流子来不及复合,全部到达电极 气体中出现碰撞电离,载流子浓度增大,电流不再保持恒定而迅速上升载流子数剧增,气体中的电流无限增大(dI/dU→∞)——丧失绝缘性能。 气体击穿(气体放电):气体由绝缘状态变为良导电 状态的过程。 击穿场强:均匀电场中击穿电压与气体间隙距离之比.

击穿场强反映了气体耐受电场作用的能力,即气体的电气强度。 平均击穿场强:不均匀电场中击穿电压与间隙距离之 比称 ?气体发生击穿时除电流剧增外,通常还伴随有发光及发热等现象。

5.1.1 均匀电场中气体击穿的理论 1.气体击穿的汤逊(Townsend)理论 电子崩形成过程(电子倍增过程)(1)电子崩与电流倍增 外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子,如果空间电场强度足够大,该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离,产生一个新的电子,初始电子和新电子继续向阳极运动,又会引起新的碰撞电离,产生更多的电子。

α 如电离系数为,则从阴极出发的一个电子,行经单位距离后增加为2α个电子。类似雪崩似地发展,这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。

气体介质击穿

气体介质击穿-正文 气体介质在电场作用下发生碰撞电离而导致电极间贯穿 性放电的现象。气体介质击穿与很多因素有关,其中主要的影 响因素为作用电压、电极形状、气体的性质及状态等。气体介 质击穿常见的有直流电压击穿、工频电压击穿、冲击电压击穿、 高气压电击穿、高真空电击穿、负电性气体击穿。 直流电压击穿直流电压作用下的气体介 质击穿。可分为以下两种。 ①在电极间电场是均匀的情况下,气压低于1大气压(约0.1兆帕)时,间隙击穿电压服从于帕邢定律。对于空气介质,击穿电压U b可按经验公式 进行计算。式中d为电极间距离(cm),δ为空气相对密度。一般情况下,空气介质击穿电压也可近似地用30kv/cm的击穿场强来估计。对于稍不均匀电场,如两球电极的间隙,当电极距离d与球直径D之比d/D<1/4时,可看作均匀电场,超过此限度时就不能这样考虑了。 ②在极不均匀电场的情况下,如棒-板电极的间隙,击穿场强E b 大为降低,并且还会出现极性效应,即正极性棒对负极性板的间隙击穿 电压小于相反极性的情形,如图1所示。引起极性效应的原因是由于正离子比电子运动慢很多,在间隙中形成正极性空间电荷,改变了电场分 布而引起不同的放电发展过程。在 0.3~3m电极间距离范围内,棒对板间隙的平均击穿场强E b分别约为:正极性棒电极时,E+≈4.5kV/cm;负极性棒电极时,E-≈10kV/cm。

工频电压击穿工频交流电压作用下的气 体介质击穿。在均匀电场(见不均匀电场)的间隙 中,工频击穿电压和直流击穿电压相等。在极不均匀电场的间隙中(如棒-板间隙),击穿总是发生在棒电极处于正极性的状态,因而交流击穿电压幅值与正极性棒对负极性板间隙的直流击穿电压相近。棒-板空气间隙的交流平均击穿场强为Eа≈4.8kV/cm,与上述E+很接近。为提供高电压输电线或变电所空气间隙距离的设计依据,近年来很多人研究长空气间隙的工频击穿电压(见长间隙击穿)。图2为1~ 10m间隙距离的击穿电压曲线。图中,曲线1、2是棒-棒电极间隙,上棒电极均为5m,下棒电极分别为6m及3m,两者的击穿电压稍有差异。这是因为曲线2的下棒电极短,大地的影响大。曲线3是棒-地间隙的击穿电压,它比棒-棒间隙的数值低许多,并且有“饱和”的趋势。这些试验是在室内进行的,后来由户外试验说明,并未出现“饱和”现象。“饱和”现象是由于试验室墙的影响引起的。进行长间隙的试验需要很大的试验室,投资很多。因此许多人在研究用理论模型计算或试验模拟来代替实际尺寸的试验。 冲击电压击穿冲击电压作用下的气体介质击穿现象。冲击电压可分两类:一类是雷电冲击电压,其标准波形为1.2/50,是模拟雷闪放电时造成的雷电过电压;一类是操作冲击电压,标准波形为 250/2500或波前时间为2000~3000的衰减振荡波,为模拟开关操作或系统故障时产生的操作过电压(见过电压)。不同电极形状空气间隙的雷电冲击击穿电压如图3 所示。由于冲击击穿电压有随机分散性,一般

固体电介质的击穿特性

题目:固体、液体和组合绝缘的电气强 讲授内容提要: 1.固体电介质的击穿特性 2.液体电介质的击穿特性 教学目的:掌握固体液体电击穿、热击穿理论 教学重点:理解影响固体液体击穿电压的因素及提高击穿电压的方法教学难点:理解各种电场在不同电压下的击穿电压 采用教具和教学手段:多媒体及板书 授课时间:2014年9月1日授课地点:新教学楼1108教室注:此页为每次课首页,教学过程后附;以每次(两节)课为单元编写教案。

第四章 固体、液体和组合绝缘的电气强度 本次课主要内谷: 1. 固体电介质的击穿特性 2. 液体电介质的击穿特性 固体电介质击穿的机理 气、固、液三种电介质中,固体密度最大,耐电强度最高。 固体电介质的击穿过程最复杂,且击穿后是唯一不可恢复的绝缘。 普遍规律:任何介质的击穿总是从电气性能最薄弱的缺陷处发展起 来的,这里的缺陷可指电场的集中,也可指介质的不均匀性。 1. 固体电介质击穿特性的划分 2. 电击穿 电击穿理论建立在固体电介质中发生碰撞电离基础上,固体电介质 中存在少量传导电子,在电场加速下与晶格结点上的原子碰撞,从而击 穿。 3. 热击穿 由于介质损耗的存在,固体电介质在电场中会逐渐发热升温,温度 升高导致固体电介质电阻下降,电流进一步增大,损耗发热也随之增大C 在电介质不断发热升温的同时,也存在一个通过电极及其它介质向外不 断散热的过程。如>%城比分百 的 压耐 钟 分 一 为 压 电 穿 击 00 时间(LS ) 5500550055005500550 44 3 3 2 2 1 1

果同一时间内发热超过散热,则介质温度会不断上升, 以致引起电介质分解炭化,最终击穿,这一过程称为电介质的热击穿过程。 影响固体介质击穿电压主要因素 电压的作用时间 温度 电场均匀度和介质厚度 电压频率 受潮度的影响 机械力的影响 多层性的影响 累积效应的影响 提高电介质击穿电压的方法 改进绝缘设计如采取合理的绝缘结构,使各部分绝缘的耐电强度能与共所承担的场强有适当的配合;改善电极形状及表面光洁度,尽可能使电场分布均匀,把边缘效应减到最小;改善电极与绝缘体的接触状态, 消除接触处的气隙或使接触处的气隙不承受电位差。 改进制造工艺清除固体电介质中残留的杂质、气泡、水分等 改善运行条件注意防潮,加强散热冷却等。 固体电介质的老化 老化一一电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化(如固体介质软化或熔解,低分子化合物及增塑剂的挥发)和化学变化(如氧化,电解,电离,生成新物质),致使其电气,机械及其他性能逐渐劣化。 1.环境老化:光氧老化(主要)、臭氧老化、盐雾酸碱等污染性化学老

液体介质的击穿

液体介质的击穿 广泛用于电气设备绝缘的液体介质主要是变压器油、电缆油和电容器油,它们除用作电气设备绝缘外,还同时用作冷却介质或消弧介质。下面以变压器油为例说明液体介质的击穿特性。 变压器油的击穿过程 纯净的变压器油的击穿过程与气体中自持放电过程类似,由碰撞游离形成电子崩,最后导致击穿。因变压器油的密度较气体的大得多,碰撞游离较困难,故纯净变压器油的击穿场强超过气体的击穿场强很多,可达1MV∕cm。 实际上,变压器油在运行中会因受潮含有水分,还有从绕组固体绝缘材料上脱落的纤维以及因局部放电或过热使变压器油分解产生的气体和碳粒等其他杂质。当油中有水分和纤维等杂质时,由于水和纤维的介电常数都很大,尤其是纤维吸潮以后,在电场作用下很容易沿电场方向极化定向,排列成杂质的“小桥”,并在电极间形成电导较大的通道,引起泄漏电流增大,温度升高,促使油和水分气化,产生气泡。气泡中的场强与油中的场强按各自的介电常数成反比分配,使气泡中承受着较大的场强,而气体的击穿场强又比油的低

得多,故总是气泡先发生游离,使油又分解出更多的气体,形成更多的气泡,它们在电极间排列延伸,形成连接两级的气泡“小桥”时,导致变压器油发生击穿。 影响变压器油击穿电压的因素 (1)杂质 变压器油中的杂质主要是水分、气泡和纤维等。由变压器油的击穿过程知道,杂质对变压器油击穿电压的影响很大,而且电场越均匀,杂质对油击穿电压的影响越大。这是因为电场不均匀时,油中的局部放电使油发生扰动,杂质不易形成“小桥”,这时杂质对油的击穿电压影响较小。 如果变压器油中含有水分,当微量水分溶解于油中时,对油的击穿电压下影响不大。当水分以悬浮状态的小水珠存在时,水珠在电场的作用下沿电场方向排列形成导电的“小桥”,使油的击穿电压明显下降,当变压器油中的含水量仅达十万分之几时,变压器油的击穿电压就显著降低。当含水量超过万分之二时,多余的水分只是增加了几条并联路径,油的击穿电压并不会进一步降低。由于少量的水分存在就是变压器油的击穿电压下降,故在运行中应经常保持变压器油的干燥,并防止潮气的浸入。 如果变压器油中含有气泡,则在电场作用下气泡容易形成“小桥”,将使油的击穿电压明显降低。当油中的气体不是以气泡的形态存在,而是溶解在油中时,短时对油的击穿电压

提高固体电介质击穿电压的方法

提高固体电介质击穿电压的方法 【摘要】文章介绍提高固体电介质击穿电压的方法。通过功能概述、要点归纳,掌握提高固体电介质击穿电压常用方法和措施。 【关键词】介质击穿;绝缘 在强电场作用下,固体电介质丧失电绝缘能力而由绝缘状态突变为良导电状态。导致击穿的最低临界电压称为击穿电压。均匀电场中,击穿电压与固体电介质厚度之比称为击穿电场强度(简称击穿场强,又称介电强度),它反映固体电介质自身的耐电强度。不均匀电场中,击穿电压与击穿处固体电介质厚度之比称为平均击穿场强,它低于均匀电场中固体电介质的介电强度。 1 击穿形式 根据击穿的发展过程,固体电介质的击穿可分为3种形式:电击穿、热击穿和电化学击穿,同一种电介质中发生何种形式的击穿,取决于不同的外界因素。随着击穿过程中固体电介质内部的变化,击穿过程可以从一种形式转变为另一种形式。 1.1 电击穿 取决于固体电介质中碰撞电离的一种击穿形式。电场使电介质中积聚起足够数量和足够能量的带电质点,导致电介质丧失绝缘性能。对于电击穿有以下几种不同的理论解释:本征击穿、电子崩击穿和电致机械应力击穿,通常以本征击穿代表电击穿,所以电击穿有时又称本征击穿。本征击穿过程所需时间为10-8s数量级,击穿场强大于1MV/cm。 1.2 热击穿 在电场作用下,固体电介质承受的电场强度虽不足以发生电击穿,但因电介质内部热量积累、温度过高而导致失去绝缘能力,从而由绝缘状态突变为良导电状态。 1.3 电化学击穿 在电场、温度等因素作用下,固体电介质发生缓慢的化学变化,性能逐渐劣化,最终丧失绝缘能力,从而由绝缘状态突变为良导电状态。电化学击穿过程包括两部分:因固体电介质发生化学变化而引起的电介质老化;与老化有关的击穿过程。 固体电介质发生缓慢化学变化的原因多种多样。直流电压下,固体电介质因离子电导而发生电解,结果在电极附近形成导电的金属树枝状物,甚至从一个电

电介质击穿

电介质击穿 dielectric breakdown 在强电场作用下,电介质丧失电绝缘能力的现象。分为固体电介质击穿、液体电介质击穿和气体电介质击穿3种。 固体电介质击穿导致击穿的最低临界电压称为击穿电压。均匀电场中,击穿电压与介质厚度之比称为击穿电场强度(简称击穿场强,又称介电强度)。它反映固体电介质自身的耐电强度。不均匀电场中,击穿电压与击穿处介质厚度之比称为平均击穿场强,它低于均匀电场中固体介质的介电强度。固体介质击穿后,由于有巨大电流通过,介质中会出现熔化或烧焦的通道,或出现裂纹。脆性介质击穿时,常发生材料的碎裂,可据此破碎非金属矿石。固体电介质击穿有3种形式:电击穿、热击穿和电化学击穿。电击穿是因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质点而导致电介质失去绝缘性能。热击穿是因在电场作用下,电介质内部热量积累、温度过高而导致失去绝缘能力。电化学击穿是在电场、温度等因素作用下,电介质发生缓慢的化学变化,性能逐渐劣化,最终丧失绝缘能力。固体电介质的化学变化通常使其电导增加,这会使介质的温度上升,因而电化学击穿的最终形式是热击穿。温度和电压作用时间对电击穿的影响小,对热击穿和电化学击穿的影响大;电场局部不均匀性对热击穿的影响小,对其他两种影响大。 液体电介质击穿纯净液体电介质与含杂质的工程液体电介质的击穿机理不同。对前者主要有电击穿理论和气泡击穿理论,对后者有气体桥击穿理论。沿液体和固体电介质分界面的放电现象称为液体电介质中的沿面放电。这种放电不仅使液体变质,而且放电产生的热作用和剧烈的压力变化可能使固体介质内产生气泡。经多次作用会使固体介质出现分层、开裂现象,放电有可能在固体介质内发展,绝缘结构的击穿电压因此下降。脉冲电压下液体电介质击穿时,常出现强力气体冲击波(即电水锤),可用于水下探矿、桥墩探伤及人体内脏结石的体外破碎。 气体电介质击穿在电场作用下气体分子发生碰撞电离而导致电极间的贯穿性放电。其影响因素很多,主要有作用电压、电板形状、气体的性质及状态等。气体介质击穿常见的有直流电压击穿、工频电压击穿、高气压电击穿、冲击电压击穿、高真空电击穿、负电性气体击穿等。空气是很好的气体绝缘材料,电离场强和击穿场强高,击穿后能迅速恢复绝缘性能,且不燃、不爆、不老化、无腐蚀性,因而得到广泛应用。为提供高电压输电线或变电所的空气间隙距离的设计依据(高压输电线应离地面多高等),需进行长空气间隙的工频击穿试验。

电介质的老化和击穿

2.1电介质老化及其类型 2.1.1概述 1.电介质老化的定义 电气设备在制造,运输,安装和运行过程中难免会产生绝缘缺陷,同时在长期的运行过程中,由于电场,温度,机械力,湿度,周围环境等因素的长期作用,使电气设备产生绝缘性能不可逆性劣化,结构逐渐损坏的现象,称为电介质老化。 2.电介质老化的原因 通常老化的原因大致有电介质中的绝缘缺陷和性能劣化。 电介质的结缘缺陷包括集中缺陷和分布性缺陷。集中缺陷指缺陷集中在绝缘的某一个或几个部分,如局部受潮、绝缘内部气泡、局部机械损伤或裂纹等,该类缺陷的发展速度快,具有较大的危险性;分布性缺陷指因受潮,过热,动力负荷及长时间过电压作用导致电气设备整体绝缘性能下降,是一种普遍性的缓慢演化的劣化。 电介质在运行过程中会产生特性劣化,其中有些经过处理可以得到恢复的称为可逆性,不可恢复原有特性的称为不可逆性,不可逆性是导致绝缘老化的直接原有。 3.电介质老化的特征量 电介质老化是时间和老化因子(如电,热,机械应力,环境因素等)的函数,其老化的程度需根据其性能的变化来确定。 电介质老化的特征量指表征绝缘材料劣化的程度。它包括表征绝缘剩余寿命的直接特征量(如耐电强度,机械强度等)和间接特征量(如绝缘电阻、介质损耗角正切、漏电电流、局部放电量、油中气体含量、油中微水含量等)。 随着研究的深入,也提出了一些新的特征量,如第二电流激增点、直流分量、超高频放电频谱、超声振动特性等。 2.1.2电介质老化的类型 根据老化机理和不同的老化因子,导致电介质老化的主要因素有电、热、化学、机械力、温度等。 1.电老化 电老化指电气设备绝缘在运行过程中长期受到高电压或高电场强度的作用而引起的老化,主要来源于局部放电,除此之外电晕放电、电弧放电、火花放电、电树枝化等都是引起电老化的不同形式。因放电产生的带电质点直接轰击绝缘材料,使绝缘材料分解,同时在放电点会产生很高的温度。使绝艳材料发生热裂解或碳化。 2.热老化 3.化学老化 4.机械力老化 5.温度老化 2.1.3固体电介质的老化 1.故土电介质的热老化 1)热降解 2)氧化降解 3)交联 2.固体绝缘材料的电老化 1)交联聚乙烯电缆的电老化 2)油浸纸绝缘的电老化 3)电机绝缘的电老化 2.1.4液体电介质的老化

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