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影響變壓器油的擊穿電壓的因素有哪些?

發布時間: 2020-08-03  點擊次數: 2940次

變壓器油的介電強度或擊穿電壓是衡量它在電氣設備內部能耐受電壓的能力而不被破壞的尺度,是檢驗變壓器油性能好壞的主要手段之一。它實際上是測量絕緣油的瞬時擊穿電壓值。純凈的絕緣油中總會有一些自由電子在外界的高能射線作用下游離出來,或在局部強電場作用下從陰極冷射出來。這些電子在電場作用下產生撞擊游離,終會導致絕緣油擊穿,由于這種擊穿完全由電的作用造成,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。不純凈的絕緣油的擊穿是由于雜質形成的“小橋”貫穿電極之間,而“小橋”的電導較大,使泄露電流增大,發熱嚴重,游離過程增強,后導致“小橋”通道游離擊穿。這一過程是與熱過程緊密聯系著,故稱為“熱擊穿”。

干燥劑的油品具有相當高的擊穿電壓值,一般國產油的擊穿電壓值都在40kV以上,有的可達60kV以上。但當油品中含有游離水、溶解水分或固形物時,由于這些雜志都具有比油本身大的電導率和介電常數,它們在電場(電壓)作用下會構成導電橋路,而降低油的擊穿電壓值。此實驗可以判斷油中是否存在有水分、雜質和導電微粒,但它不能判斷油品是否存在有酸性物質或油泥。

影響變壓器油的擊穿電壓的因素:

(1)水分,水分是影響擊穿電壓靈敏的贓物。因為水是一種極性分子,在電場力作用下,很容易被拉長,并沿著電場方向排列,從而在兩極間形成導電“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,通常乳化水對擊穿電壓影響大,溶解水次之。

(2)油中含有微量的氣泡,也會使擊穿電壓電壓明顯下降,因為油中存在氣泡,則在較低電壓下氣泡便可游離,并在電場力作用下,在電極間形成導電“小橋”,使油被擊穿,降低了油的擊穿電壓。

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

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

(4)當油中既含有游離碳,又含有水分時,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物,是使水保持乳化狀態的不利因素,因而會使油的擊穿電壓下降;而干燥不含水分的油,酸等老化產物對擊穿電壓影響不明顯,但確能使介質損耗因數急劇增加。這時,測定油的擊穿電壓不如測定介質損耗因數更能判斷油的老化程度的原因所在。

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