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影响油品击穿电压的因素

2019年01月03日 09:13   来源:北京旭鑫仪器设备有限公司
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变压器油作为充填于电气设备内部的一种绝缘介质,它必须具备良好的电气性能,才能充分发挥其应有的功能作用。新油的主要电气性能包括:击穿电压,介质损耗因数,体积电阻率,析气性。

      变压器油的介电强度或击穿电压是衡量它在电气设备内部能耐受电压的能力而不被破坏的尺度,是检验变压器油性能好坏的主要手段之一。它实际上是测量绝缘油的瞬时击穿电压值。纯净的绝缘油中总会有一些自由电子在外界的高能射线作用下游离出来,或在局部强电场作用下从阴极冷射出来。这些电子在电场作用下产生撞击游离,最终会导致绝缘油击穿,由于这种击穿完全由电的作用造成,故称为“电击穿”。工程上用的绝缘油总是不很纯净的,含有各种各样的杂质。不纯净的绝缘油的击穿是由于杂质形成的“小桥”贯穿电极之间,而“小桥”的电导较大,使泄露电流增大,发热严重,游离过程增强,最后导致“小桥”通道游离击穿。这一过程是与热过程紧密联系着,故称为“热击穿”。

      干燥剂的油品具有相当高的击穿电压值,一般国产油的击穿电压值都在40kV以上,有的可达60kV以上。但当油品中含有游离水、溶解水分或固形物时,由于这些杂志都具有比油本身大的电导率和介电常数,它们在电场(电压)作用下会构成导电桥路,而降低油的击穿电压值。此实验可以判断油中是否存在有水分、杂质和导电微粒,但它不能判断油品是否存在有酸性物质或油泥。

       影响击穿电压的因素:

       (1)水分。水分是影响击穿电压最灵敏的赃物。因为水是一种极性分子,在电场力作用下,很容易被拉长,并沿着电场方向排列,从而在两极间形成导电“小桥”,使击穿电压剧降。另外,击穿电压的大小不仅取决于含水量,还取决于水在油中所处的状态,通常乳化水对击穿电压影响最大,溶解水次之。

       (2)油中含有微量的气泡,也会使击穿电压电压明显下降,因为油中存在气泡,则在较低电压下气泡便可游离,并在电场力作用下,在电极间形成导电“小桥”,使油被击穿,降低了油的击穿电压。

       (3)温度对击穿电压的影响视油中杂质和水分的有无而不同。不含杂质,并经干燥无水分的油,一般温度对击穿电压影响不大。但当温度升高到一定温度时,油分子本身因裂解而产生电离,且随着温度的升高,油品的粘度显著减小,电离产生的电子和离子由于阻力变小而运行速度加快,导致油品被击穿,击穿电压显著下降。

       如果油中含有杂质和水分时,则在同一温度下,其击穿电压比无杂质。水分的油的击穿电压要低,温度较低时,油中水多呈悬浮状,其击穿电压值较小,随着温度的升高,乳状水逐渐变为溶解状,油品的击穿电压随之上升。但如果温度升高到一定程度,则油中水分发生蒸发,在油中造成气泡的数目便会增加,而且由于温度升高,粘度降低,使水分、杂质和气泡在油中形成导电“小桥”,使油的击穿电压又很快地下降。尤其是油中杂质和水分都存在时,这种导电“小桥”更易形成,击穿电压下降更明显。

      (4)当油中既含有游离碳,又含有水分时,油的击穿电压随碳微粒量的增加而下降。

      (5)油老化后生成的酸等产物,是使水保持乳化状态的不利因素,因而会使油的击穿电压下降;而干燥不含水分的油,酸等老化产物对击穿电压影响不明显,但确能使介质损耗因数急剧增加。这时,测定油的击穿电压不如测定介质损耗因数更能判断油的老化程度的原因所在

北京旭鑫仪器设备有限公司  技术部  宣

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