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技術(shù)文章

影響油品擊穿電壓的因素

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變壓器油作為充填于電氣設(shè)備內(nèi)部的一種絕緣介質(zhì),它必須具備良好的電氣性能,才能充分發(fā)揮其應(yīng)有的功能作用。新油的主要電氣性能包括:擊穿電壓,介質(zhì)損耗因數(shù),體積電阻率,析氣性。

      變壓器油的介電強(qiáng)度或擊穿電壓是衡量它在電氣設(shè)備內(nèi)部能耐受電壓的能力而不被破壞的尺度,是檢驗(yàn)變壓器油性能好壞的主要手段之一。它實(shí)際上是測(cè)量絕緣油的瞬時(shí)擊穿電壓值。純凈的絕緣油中總會(huì)有一些自由電子在外界的高能射線作用下游離出來,或在局部強(qiáng)電場(chǎng)作用下從陰極冷射出來。這些電子在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生撞擊游離,終會(huì)導(dǎo)致絕緣油擊穿,由于這種擊穿*由電的作用造成,故稱為“電擊穿”。工程上用的絕緣油總是不很純凈的,含有各種各樣的雜質(zhì)。不純凈的絕緣油的擊穿是由于雜質(zhì)形成的“小橋”貫穿電極之間,而“小橋”的電導(dǎo)較大,使泄露電流增大,發(fā)熱嚴(yán)重,游離過程增強(qiáng),后導(dǎo)致“小橋”通道游離擊穿。這一過程是與熱過程緊密聯(lián)系著,故稱為“熱擊穿”。

      干燥劑的油品具有相當(dāng)高的擊穿電壓值,一般國產(chǎn)油的擊穿電壓值都在40kV以上,有的可達(dá)60kV以上。但當(dāng)油品中含有游離水、溶解水分或固形物時(shí),由于這些雜志都具有比油本身大的電導(dǎo)率和介電常數(shù),它們?cè)陔妶?chǎng)(電壓)作用下會(huì)構(gòu)成導(dǎo)電橋路,而降低油的擊穿電壓值。此實(shí)驗(yàn)可以判斷油中是否存在有水分、雜質(zhì)和導(dǎo)電微粒,但它不能判斷油品是否存在有酸性物質(zhì)或油泥。

       影響擊穿電壓的因素:

       (1)水分。水分是影響擊穿電壓靈敏的贓物。因?yàn)樗且环N極性分子,在電場(chǎng)力作用下,很容易被拉長,并沿著電場(chǎng)方向排列,從而在兩極間形成導(dǎo)電“小橋”,使擊穿電壓劇降。另外,擊穿電壓的大小不僅取決于含水量,還取決于水在油中所處的狀態(tài),通常乳化水對(duì)擊穿電壓影響大,溶解水次之。

       (2)油中含有微量的氣泡,也會(huì)使擊穿電壓電壓明顯下降,因?yàn)橛椭写嬖跉馀?,則在較低電壓下氣泡便可游離,并在電場(chǎng)力作用下,在電極間形成導(dǎo)電“小橋”,使油被擊穿,降低了油的擊穿電壓。

       (3)溫度對(duì)擊穿電壓的影響視油中雜質(zhì)和水分的有無而不同。不含雜質(zhì),并經(jīng)干燥無水分的油,一般溫度對(duì)擊穿電壓影響不大。但當(dāng)溫度升高到一定溫度時(shí),油分子本身因裂解而產(chǎn)生電離,且隨著溫度的升高,油品的粘度顯著減小,電離產(chǎn)生的電子和離子由于阻力變小而運(yùn)行速度加快,導(dǎo)致油品被擊穿,擊穿電壓顯著下降。

       如果油中含有雜質(zhì)和水分時(shí),則在同一溫度下,其擊穿電壓比無雜質(zhì)。水分的油的擊穿電壓要低,溫度較低時(shí),油中水多呈懸浮狀,其擊穿電壓值較小,隨著溫度的升高,乳狀水逐漸變?yōu)槿芙鉅?,油品的擊穿電壓隨之上升。但如果溫度升高到一定程度,則油中水分發(fā)生蒸發(fā),在油中造成氣泡的數(shù)目便會(huì)增加,而且由于溫度升高,粘度降低,使水分、雜質(zhì)和氣泡在油中形成導(dǎo)電“小橋”,使油的擊穿電壓又很快地下降。尤其是油中雜質(zhì)和水分都存在時(shí),這種導(dǎo)電“小橋”更易形成,擊穿電壓下降更明顯。

      (4)當(dāng)油中既含有游離碳,又含有水分時(shí),油的擊穿電壓隨碳微粒量的增加而下降。

      (5)油老化后生成的酸等產(chǎn)物,是使水保持乳化狀態(tài)的不利因素,因而會(huì)使油的擊穿電壓下降;而干燥不含水分的油,酸等老化產(chǎn)物對(duì)擊穿電壓影響不明顯,但確能使介質(zhì)損耗因數(shù)急劇增加。這時(shí),測(cè)定油的擊穿電壓不如測(cè)定介質(zhì)損耗因數(shù)更能判斷油的老化程度的原因所在。

北京旭鑫儀器設(shè)備有限公司  技術(shù)部  宣

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