一、固體電介質老化的類型
電氣設備中的絕緣在長期運行過程中會發(fā)生一系列物理變化和化學變化,,致使其電氣,、機械及其他性能逐漸劣化,這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為絕緣的老化,。固體介質的老化可分為電老化,、熱老化和環(huán)境老化三類。
1.電老化
在電場的作用下使介質的物理,、化學性能發(fā)生不可逆的劣化而導致擊穿,,這種過程稱電老化。
2.熱老化
熱老化是指在較高溫度下,,固體介質由于熱裂解,、氧化裂解、交聯(lián)以及低分子揮發(fā)物的逸出等出現(xiàn)的老化現(xiàn)象,。
3. 環(huán)境老化
紫外線,,日曬雨淋,濕熱等也對絕緣的老化有明顯的影響,。
二,、固體電介質的電老化
固體電介質電老化的主要原因是局部放電。局部放電并不馬上形成貫穿性通道,,但長期局部放電會造成影響,,如放電產生的熱能,引起熱裂解,,氣隙膨脹,;局部放電區(qū)產生高能輻射線,引起材料分解,;放電可產生臭氧和硝酸,,會使材料發(fā)生腐蝕,、氧化等化學破壞。隨老化程度的加劇,,最終會使絕緣擊穿,。
各種材料耐受局部放電的性能是不同的,陶瓷,、云母等無機材料有較強的耐局部放電的性能,,塑料等有機材料耐局部放電的性能較差。
三,、固體電介質的熱老化
熱老化的特征主要表現(xiàn)為:介質失去彈性,、變硬、變脆,,發(fā)生龜裂,;機械強度降低:介質變軟、發(fā)黏,;介質的電氣性能下降,。
熱老化的程度取決于溫度及該材料處在熱作用下所經歷的時間。電氣設備的使用壽命一般取決其絕緣的壽命,,后者又與老化過程密切相關,。為了保證絕緣具有經濟合理的使用壽命,通常對固體絕緣規(guī)定了耐熱等級,,以規(guī)定各級絕緣材料的最高持續(xù)工作溫度,,見表TYBZ01403005-1。使用溫度越高,,壽命越短,。對A絕緣材料,使用溫度若超過規(guī)定溫度8℃,,則其壽命大約縮短一半,,稱8℃規(guī)則;對B級絕緣材料,,屬10℃規(guī)則,;對H級絕緣材料,屬12℃規(guī)則,。
表TYBZ01403005-1 電氣絕緣的耐熱等級
耐熱等級 | 最高持續(xù)工作 溫度(℃)
| 材 料 |
Y | 90 | 未沒浸過的木材,、棉紗、天然絲,、紙或共組合物:聚乙烯,、聚氯乙烯、天然橡膠 |
A | 105 | 礦物油及沒入其中的Y級材料:油性漆,、油性樹脂漆及漆包線 |
E | 120 | 由酚醛樹脂,、糠醛樹脂,、三氯氰胺甲醛樹脂組成的塑料、膠紙板,,膠布板,,聚酯薄膜及聚酯纖維,環(huán)氧樹脂,,聚氨酯及其漆包線,油改性三氯氰胺漆 |
B | 130 | 用合適的樹脂或瀝青浸漬,、粘合,、涂抹,或用有機補強材料加工過的云母,、玻璃纖維,,石棉等制品;聚酯漆及其漆包線,;使用無機填充料的塑料 |
F | 155 | 用耐熱有機樹脂或漆粘合或浸漬的無機物(云母,、石棉、玻璃纖維及其制品) |
H | 180 | 硅有機樹脂,、硅有機漆,,或用它們粘合浸漬過的無機材料,硅緣膠 |
200 | 200 | 不采用任何有機粘合劑或浸漬劑的無機物,,如云母,、石英、石板,、陶瓷,、玻璃 或玻璃纖維、石棉水泥制品,、玻璃云母模壓品等,,聚四氟乙烯材料 |
220 | 220 | |
250 | 250 |
注以前在H級以上設置C級耐熱等級,但在GB11021-1989《電氣絕緣的耐熱性評定和分數(shù)》中取消了C級,,代之以200級,,220級和250級,并規(guī)定當溫度超過250℃時,,按間隔相應設置耐熱等級,。
四、環(huán)境老化
由于日曬,、雨淋,、紫外線等環(huán)境因素造成的介質的老化稱為環(huán)境老化。環(huán)境老化主要對暴露在戶外大氣條件下的有機絕緣物影響較大,,如導線絕緣,、有機合成絕緣子等,,所以環(huán)氧澆注絕緣子通常可用于戶內,,卻不能用于戶外,。紫外線對高分子聚合物固體介質有加速老化的作用,在選擇絕緣介質時要充分考慮這一點,。
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