绝缘放电基本原理 绝缘介质 液体电介质的击穿

高压绝缘基本理论第一章第二章第三章第四章第五章电介质极化电介质电导电介质能量损耗及介质损失角正切液体电介质的击穿固体电介质的击穿影响液体电介质击穿电压的因素液体电介质的击穿理论液体电介质的击穿提高液体电介质击穿电压的方法01液体电介质的击穿液体电介质的击穿理论耐电强度：比气体高,且具有绝缘,散热冷却和灭弧作用。击穿理论研究现状：不及气体介质，目前尚缺乏完善的击穿理论。按击穿机理分类：纯净的和工程用(非纯净)。纯净的液体电介质的击穿机理（1）电击穿理论（2）气泡击穿理论工程用液体电介质的击穿机理（1）纯净液体电介质的击穿理论电击穿理论：液体中因强场发射等原因产生的电子，在电场中被加速，与液体分子发生碰撞电离。击穿特点：和长空气间隙的放电过程很相似。液体电介质的击穿液体电介质的击穿理论气泡击穿理论：当外加电场较高时,液体介质会由于各种原因产生气泡.由于串联介质中，场强的分布与介质的介电常数成反比，气泡εr=1，小于液体的εr

，因而气泡承担比液体更高的场强，而气体耐电强度又低，所以气泡先行电离;然后气泡中气体温度升高体积膨胀,电离进一步发展使油分解出气体;一旦电离的气泡在电场中堆积成气体通道，则击穿在此通道内发生。（2）非纯净液体电介质的小桥击穿理论油中杂质：水分、固体绝缘材料（如纸、布）脱落纤维、液体本身老化分解。小桥形成：液体中的杂质在电场力的作用下，在电场方向定向，并逐渐沿电力线方向排列成杂质的“小桥”，由于水和纤维的介电常数分别为81和6～7，比油的介电常数1.8～2.8大得多，从而这些杂质容易极化并在电场方向定向排列成小桥。液体电介质的击穿液体电介质的击穿理论小桥发热：组成小桥的纤维及水分电导大，从而使泄漏电流增加，并进而使小桥强烈发热小桥贯穿：使油和水局部沸腾汽化，最后沿此气桥发生击穿。小桥击穿的特点：与热过程紧密相连如是长间隙则难以形成小桥，但因小桥畸变场强而引起间隙击穿电压降低。小桥的形成和电极形状及电压种类有关：电场极不均匀时，由于尖电极附近发生局部放电现象造成油的扰动，而难以形成小桥；冲击电压下，由于作用时间极短，小桥来不及形成。影响液体电介质击穿电压的因素液体电介质的击穿理论液体电介质的击穿提高液体电介质击穿电压的方法01液体电介质的击穿影响液体电介质击穿电压的因素影响程度：含水量十万分之几即可显著降低击穿电压；含水量再增多，只增加击穿通道,击穿电压基本不再下降。1.杂质（悬浮水、纤维）的影响：纤维存在时,含水量对击穿电压影响明显。电场均匀度影响：均匀场中，电场越均匀影响越大；不均匀场中，由于强场处扰动大，杂质不易成桥，含水量或杂质对击穿电压影响小；冲击击穿电压由于作用时间太短，杂质来不及形成桥，含水量对击穿电压不影响。2.温度的影响温度影响相关因素：油的品质,电场均匀度,电压作用时间水在油中的存在状态。溶解态：对油的击穿电压影响小。液体电介质的击穿影响液体电介质击穿电压的因素乳浊态：对油的击穿电压影响大受控于温度的受潮油的击穿过程：如下图所示受潮油从0度温度逐渐升高，水分在油中溶解度增大，油的击穿电压升高；温度超过60～80度时，水分汽化，油的击穿电压降低；0度时水分乳浊态最多,油的击穿电压最低；温度再低，水分结成冰粒不能被电场拉长，且油凝固,击穿电压增加。干燥油没有这种变化，随温度升高油击穿电压逐渐稍降。极不均匀电场中,由于强场处扰动大，油中水分和杂质不易成桥，受潮油的击穿电压和温度的关系没有均匀场复杂，只是随着温度升高略有下降。冲击击穿电压由于作用时间太短，水分和杂质来不及形成桥,温度对击穿电压影响不大。液体电介质的击穿影响液体电介质击穿电压的因素3.电压作用时间的影响电压作用时间很短时，击穿电压随时间变化的规律与气体相似。电压作用时间很长时，主要是杂质影响。时间越长，杂质成桥，介质发热越充分，击穿电压越低。对不太脏的油做1分钟击穿电压与长时间击穿电压的试验结果差不多，通常油耐压试验只做1分钟。液体电介质的击穿影响液体电介质击穿电压的因素4.电场均匀程度液体电介质击穿电压的分散性与电场均匀度有关，电场不均匀程度增加，击穿电压的分散性减小。工频击穿电压的分散性在极不均匀电场中常不超过5％；而在均匀电场中可达30～40％。油的纯净程度的作用纯净度较高时：电场越均匀直流和工频击穿电压越高。品质较差的油中：杂质聚集排列使电场畸变，因此电场均匀性对击穿电压的提高作用不明显。冲击电压下：含杂质的油由于杂质来不及形成小桥，则改善电场均匀度可提高击穿电压。应对措施如液体电介质绝缘时,运行中保持油的清洁或承受冲击电压作用,则应尽可能使电场均匀。如长时间承受电压作用,且运行中油容易变脏老化,则应想办法提高油的品质,尽量减少杂质影响。液体电介质的击穿影响液体电介质击穿电压的因素5.压力对击穿电压的影响介质品质的影响对于工程液体电介质，由于随着压力增加，气体在油中溶解度增加，另外气泡的局部放电起始电压提高，因而击穿电压随压力增加而提高。如图所示：对于极纯净液体,压力对液体击穿电压无影响冲击电压下，压力也无影响。说明：压力对液体击穿电压的影响，主要原因在于油中所含的气体，总体来说，液体电介质击穿电压随压力上升的程度远不如气隙。液体电介质的击穿提高液体电介质击穿电压的方法1.提高以及保持油的品质滤纸过滤：过滤油中杂质，油中水分和有机酸被滤纸纤维吸附。滤油生产线机：去除油中溶解的气体。如：加热真空喷雾。