1.3液体电绝缘介质及其击穿特性.ppt

电场越均匀，水分等杂质越易形成“小桥”，杂质对油在工频电压作用下的击穿电压的影响越大。 在电场极不均匀的情况下，由于高场强区局部放电现象，造成油的扰动，妨碍了贯通性“小桥”的形成，杂质对其击穿电压影响很小。 因此，如油的纯净度较高，采用改善电场均匀程度的方法可明显提高油的工频或直流击穿电压；如油的纯净度较低，则改善电场的均匀程度不会显著提高油的工频或直流击穿电压。 在冲击电压作用下，因“小桥”来不及形成，无论电场均匀与否，杂质对击穿电压的影响都很小，故改善电场的均匀程度可提高油的冲击击穿电压。 影响液体电介质击穿电压的因素 3、电场的均匀度 油的击穿电压与电压作用时间有关。由于油的击穿需要一定的时间，所以油间隙击穿电压会随所加电压作用时间的增加而下降。 当电压作用时间较长时，油中杂质有足够的时间在间隙中形成“小桥”，击穿电压下降。对一般不太脏的油做一分钟击穿电压和长时间击穿电压的试验结果差不多. 所以做油耐压试验时，只做一分钟。 影响液体电介质击穿电压的因素 4、电压作用时间 油中含有气体时，不论电场是否均匀，其工频击穿电压都随油的压力增大而提高。 这是由于压力增大时，气体在油中的溶解量增大，并且气泡的局部放电起始电压也增高之故。 电场越均匀，这种关系也越显著。 由于油中气泡等杂质不影响冲击击穿电压，故油压大小也不影响冲击击穿电压。 影响液体电介质击穿电压的因素 5、压力 过滤 三、提高液体电介质击穿电压的方法 用滤纸吸附变压器油中的纤维，有机酸等杂质。 滤油机 1．提高以及保持油的品质 防潮 充油的电气设备在制造、检修及运行过程中都必须注意防止水分侵入。 浸油前要采用烘干、抽真空等方法去除绝缘部件中的水分; 检修时尽量减少内绝缘暴露在空气中的时间。 有些电气设备如变压器不可能全密封时，则可在呼吸器的空气入口处放置干燥剂，以防止潮气进入。 1．提高以及保持油的品质 真空滤油机 祛气 1．提高以及保持油的品质 先将油加热，加热后的油液首先通过真空罐内的脱气元件喷射到真空罐内，在真空中喷成雾状，利用真空环境下水的沸点降低，变成气态，而油在真空中仍然为液态的特点，实现油和水的自然分离（脱水）。 包绝缘层 包覆盖层 屏障 在绝缘结构上采用 覆盖 绝缘层 极间障 杂质的影响 三、提高液体电介质击穿电压的方法 2、采用固体电介质降低杂质的影响 在曲率半径小的电极上覆盖薄的(1mm)的 电缆纸 黄蜡布 涂漆膜 在较均匀的电场中Ub可 70－100％ 在不均匀的电场中Ub可 10－15％ 因此，在充油设备中很少采用裸导体 作用：限制泄漏电流、阻止小桥的形成和发展 Ub∽ 分散性 (1)覆盖层： 2、采用固体电介质降低杂质的影响 作用： 阻止杂质小桥的形成和发展 Ub∽ Ub冲 在不均匀电场中曲率半径小的电极上包裹较厚的(几mm) 的电缆纸等固体绝缘层 (2)绝缘层： 2、采用固体电介质降低杂质的影响 承担一定的电压 使电极附近油中的最大E 在油中采用厚度2－7mm的纸、胶纸、胶布等压板或圆筒、圆管 作用： 机械地阻止杂质小桥的形成和发展 改善电场分布 在均匀电场中，有阻止小桥形成和发展的作用但仅能 在高压变压器、油断路器中还常常采用多个极间障以得到更好的效果 但注意障间距离要6mm以利于油的循环冷却 20％ (3)极间障：也称隔板、屏障 2、采用固体电介质降低杂质的影响 不均匀电场中效果明显 小 结 工程中的液体电介质的击穿过程用“小桥”理论解释 影响液体电介质击穿电压的最主要因素是液体电介质的品质。提高液体电介质击穿电压的方法也主要是从提高液体电介质的品质，防止液体电介质中“小桥”的形成。 1 试说明工程实际中变压器油击穿过程。 2 提高液体电介质击穿电压的方法有哪些？ 思考题 2 液体电介质的击穿 液体绝缘材料及其击穿特性 1 变压器油 液体绝缘材料 液体电介质又称绝缘油，在常温下为液态，在电气设备中起绝缘、传热、浸渍及填充作用，主要用在变压器、断路器、电容器和电缆等油浸式的电气设备中。 在断路器和电容器中的绝缘油还分别有灭弧和储能作用。 液体电介质与气体电介质一样有流动性，击穿后有自愈性，但电气强度比气体的高。 因此用液体电介质代替气体电介质制造的高压电气设备体积小，节省材料；但液体电介质大多可燃，易氧化变质，产生水分、气体、酸、油泥等，导致电气性能变坏。 绝缘油分类 1、矿物油。 矿物油是从石油中提炼精制的液体绝缘材料。石油的主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃，这些组分的电气性能和老化稳定性优良。应用最广泛的矿物油就是变压器油。 2、合成油。 由人工合成的液体绝缘材料。由于矿物绝缘油是多种碳氢化合物的混合物，