1.3-1.4液体与固体的绝缘性能.pptVIP

1.3 液体的绝缘性能 液体电介质不仅具有较高的电气强度，而且它的流动性使其还具有散热和灭弧作用，特别是它和固体电介质一道使用时，可以填充固体介质的空隙，从而大大提高了绝缘的局部放电起始电压和绝缘的电气强度。 液体电介质主要有两类： 从石油中提炼出来的由各种碳氢化合物组成的矿物油，有变压器油、电容器油和电缆油等。 人工合成的液体介质，有硅油、聚丁烯等。目前使用最广泛的是矿物油，而矿物油又以变压器油的用量最多。 纯净液体的电气强度很高，其击穿机理主要是以下两种： 在电场作用下，阴极上由于强电场发射或热电子发射出来的电子产生碰撞电离形成电子崩，最后导致液体击穿。 由电击穿理论知：纯净液体的密度增加时，击穿场强会增大；温度升高时液体膨胀，击穿场强会下降；由于电子崩的产生和空间电荷层的形成需要一定时间，当电压作用时间很短时，击穿场强将提高，因此液体介质的冲击击穿场强高于工频击穿场强。 液体分子由电子碰撞而产生气泡，或在电场作用下因其它原因产生气泡，由气泡内的气体放电而引起液体击穿。 液体中气泡产生的原因： 阴极的强场发射或热发射的电子电流加热液体介质，分解出气体。 由电场加速的电子碰撞液体分子，使液体分子解离产生气体。 电极表面吸附的气泡脱离出来 电极上尖的或不规则的凸起物上的电晕放电引起液体气化。 液体电介质中出现气泡以后，在足够强的电场作用下，首先气泡内的气体电离，气泡温度升高、体积膨胀，电离进一步发展。 带电离子又不断撞击液体分子，使液体分解出气体，扩大了气体通道。电离的气泡或在电极间形成连续小桥，或畸变了液体电介质中的电场分布，导致液体电介质击穿。 工程用变压器油是有杂质的，这些杂质的介电常数和电导率均与变压器油不同，从而会畸变油中电场，影响油的击穿。 用“小桥”理论来解释。 水分和其他杂质 温度 压力 电压作用时间 电场均匀程度 1.过滤 2.防潮 3.脱气 4.采用固体电介质 采用固体电介质可以降低绝缘油中杂质的影响，常采用加覆盖层、绝缘层、屏障。 1.4 固体的绝缘性能 用作内绝缘的固体介质常见的有绝缘纸、纸板、云母、塑料等, 以及用于制造绝缘子的电瓷、玻璃和硅橡胶等。 固体介质击穿的特点： 击穿场强一般比气体和液体电介质高得多；空气30kV/cm，变压器油120～250 kV/cm，云母(电击穿)2000～3000kV/cm。 击穿场强与电压作用时间有很大的关系。 绝缘是非自恢复的，一旦发生击穿，其绝缘性能不能再自行恢复。 电击穿——在强电场下电介质内部电子剧烈运动，发生碰撞电离，破坏了固体介质的晶格结构，使电导增大而导致击穿。 固体电介质的电击穿过程与气体相似，由碰撞电离形成电子崩，当电子崩足够强时，破坏介质晶格结构导致击穿。 电击穿特点：电压作用时间短；击穿电压高；电介质发热不显著；击穿场强与电场均匀程度密切相关，而与周围环境温度无关。 热击穿——由于固体介质内部热不稳定性造成。 电气设备在运行了很长时间后，运行中绝缘受到电、热、化学和机械力的作用，绝缘性能逐渐劣化——老化。由于绝缘的老化而最终导致的电击穿或热击穿——电化学击穿。 电化学击穿通常是在长期电压作用后（数十小时至若干年）逐步发展形成的，与固体电介质本身的耐游离性能、制造工艺、工作条件等有密切的关系。 局部放电使电介质劣化损伤的机理： 放电过程产生活性气体O3、NO、NO2等对介质产生氧化和腐蚀作用，使介质逐渐劣化； 放电过程产生的带电粒子撞击介质，引起局部温度上升，加速介质氧化并使局部电导和介质损耗增加； 带电粒子撞击还有可能破坏有机高分子材料结构，使其裂解； 放电产生的高能辐射线引起材料分解。 电压作用时间 2.电场均匀程度与介质厚度 3.电压种类 4.电压作用的累积效应 5.受潮 改进制造工艺:尽可能清除介质中的杂质,可以通过精选材料、改善工艺、真空干燥、加强浸渍等方法。 改进绝缘设计:采用合理的绝缘结构，改进电极形状，尽可能使电场均匀。 改善运行条件:注意防潮、尘污，加强散热冷却。 The end! * * Company Logo LOGO 1.3 液体的绝缘性能 1.3 液体的绝缘性能 1.3 液体的绝缘性能 电击穿 气泡击穿 一、电击穿 1.3 液体的绝缘性能 二、气泡击穿 1.3 液体的绝缘性能 二、气泡击穿 1.3 液体的绝缘性能 二、气泡击穿 1.3 液体的绝缘性能 三、悬浮粒子产生的击穿 1.3 液体的绝缘性能 四、影响液体电介质击穿电压的因素 1.3 液体的绝缘性能 五、提高液体电介质击穿电压的措施 1.3 液体的绝缘性能 1.4 固体的绝缘性能 一、电击穿 1.4 固体的绝缘性能 一、电击穿 1.4 固体的绝缘性能 二、热击穿 1.4 固体的绝缘性能 热击穿特点：击穿时间相对较长，热击穿电压随环境温度的升高而下降，