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影響擊穿電壓的因素
閱讀：1430發(fā)布時(shí)間：2024-6-7
【模塊描述】本模塊介紹影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的因素,。通過各種雜質(zhì)因素的分析,，掌握不同因素對液體電介質(zhì)擊穿電壓的影響結(jié)果。
【正文】
一,、液體電介質(zhì)品質(zhì)的影響
1.化學(xué)成分
礦物油中各種成分含量的比例對油的理化性能有一定影響,，對油的短時(shí)耐電強(qiáng)度則沒有明顯影響。
2.含水量
在一定溫度下油內(nèi)最多含有水分25℃時(shí)約為0.2g/L,，70~80℃時(shí)約為0.5g/L,。水在變壓器油中有兩種狀態(tài)：一種是溶解狀態(tài)，這種狀態(tài)的水分對油的耐電強(qiáng)度影響不大,；另一種是懸浮狀態(tài),，這種狀態(tài)的水分對油的耐電強(qiáng)度影響很大。如圖TYBZ01403007-1所示,，變壓器油的含水量H在1×10-4時(shí)已使汕的擊穿強(qiáng)度降得很低,。含水量再增大時(shí)，對油的擊穿強(qiáng)度不會(huì)有更大的影響,，因?yàn)檫@種情況下,，大部分水分將沉降到油杯的底部而不再影響油的擊穿。
水分在油中存在的狀態(tài)可隨著溫度的變化而轉(zhuǎn)化,。
在常溫下即使有萬分之一的水分,，有的擊穿場強(qiáng)都會(huì)降到干燥時(shí)的15%~30%。
3.含纖維量
纖維易在電場力的作用下定向排列,，形成小橋,，同時(shí)易與水分聯(lián)合作用使擊穿場強(qiáng)明顯下降。
4. 含碳量
細(xì)而分散的炭粒對油的耐電強(qiáng)度的影響并不顯著,，但炭粒與水分,、雜質(zhì)混合沉淀于電氣設(shè)備固體介質(zhì)表面，形成油泥,，則易造成沿固體介質(zhì)表面放電,，并影響散熱。
5.含氣量
當(dāng)油中還含有其他雜質(zhì)時(shí),，擊穿電壓的下降程度隨雜質(zhì)的種類和數(shù)量而異,。總體上,，絕緣油溶解氣體短時(shí)間內(nèi)對油的性能影響不大,，耐電強(qiáng)度只有少量降低，但外界因素使溶解于油中的氣體析出,，會(huì)使有的耐電強(qiáng)度有較大的降低,，另外溶解于油中的氧氣會(huì)加速油泥的形成。
二,、電壓作用時(shí)間的影響
油間隙的擊穿電壓會(huì)隨電壓作用時(shí)間的增加而下降,，加電壓時(shí)間還會(huì)影響油的擊穿性質(zhì),。
電壓作用時(shí)間為數(shù)十到數(shù)百微秒時(shí)，雜質(zhì)的影響還不能顯示出來,，仍為電擊穿,，這時(shí)影響油間隙擊穿電壓的主要因素是電場的均勻程度；電壓作用時(shí)間更長時(shí),，雜質(zhì)開始聚集,，油隙的擊穿開始出現(xiàn)熱過程，于是擊穿電壓再度下降,，為熱擊穿,。
三、電場的影響
若為優(yōu)質(zhì)油,，保持油不變,，而改善電場均勻度，能使工頻擊穿電壓顯著增大,，也能大大提高其沖擊擊穿電壓,。
在沖擊電壓下，由于雜質(zhì)來不及形成小橋,，故改善電場總是能顯著提高油間隙的沖擊擊穿電壓,，而幾乎與油的品質(zhì)好壞無關(guān)。
四,、溫度的影響
油的擊穿電壓與溫度的關(guān)系比較復(fù)雜,，隨電場的均勻度、油的品質(zhì)以及電壓類型的不同而異,，特別是與油的含水量有很大的關(guān)系,。不論在均勻電場中還是不均勻電場中，隨溫度上升,，沖擊擊穿電壓均單調(diào)地稍有下降,。圖TYBZ01403007-2 表示標(biāo)準(zhǔn)油杯中變壓器油的工頻擊穿電壓與溫度的關(guān)系，由圖可見,，干燥油的擊穿強(qiáng)度與溫度沒有多大關(guān)系,，但受潮的油的擊穿強(qiáng)度與溫度有很大的關(guān)系。在0~80℃的范圍內(nèi),，油的擊穿強(qiáng)度隨溫度的圖上升而顯著提高，這是因?yàn)樗衷谟椭械娜芙庾兌入S溫度的升高而增加,，使懸浮狀態(tài)的水分減少的緣故,。溫度再升高時(shí)，由于油中水分汽化,，使擊穿強(qiáng)度下降,，但仍比室溫時(shí)的高。
五、壓力的影響
不論電場均勻度如何,，工業(yè)純變壓器油的工頻擊穿電壓總是隨油壓的增加而增加,，這是因?yàn)橛椭袣馀莸碾婋x電壓增高和氣體在油中的溶解度增大的緣故。經(jīng)過脫氣處理的油,，其工頻擊穿電壓幾乎與油壓無關(guān),。
【思考與練習(xí)】
1.為什么油間隙的擊穿電壓會(huì)隨電壓作用時(shí)間的增加而下降？
2.液體介質(zhì)的擊穿與溫度有何關(guān)系,？
3.為什么充油電纜通常要加油壓,？
4.為什么經(jīng)脫氣處理的油，其工頻擊穿電壓與油壓無關(guān),？
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