液体、固体电介质的性能-液体电介质的击穿（高电压技术）

高电压技术—液体电介质的击穿液体电介质的击穿机理1

影响液体电介质击穿电压的因素2

提高液体电介质击穿电压的方法3目录CONTENTS液体电介质的击穿了解原子的结构及电离的概念学习目标能把提高液体介质击穿电压措施应用在工程实践上知晓纯净液体介质的击穿过程（电击穿理论）了解工程中液体介质的击穿过程（小桥击穿理论）知晓、领会影响液体介质击穿的主要因素了解液体介质的作用、分类01液体电介质的击穿机理一.液体电介质的击穿机理1.纯净液体电介质的击穿机理与气体电介质的击穿机理相似——电击穿理论（碰撞游离，电子崩）

δ液＞＞δ气

λ液＜＜λ气Eb，液＞＞Eb，气纯净油的击穿过程与气体介质相似，但液体介质的密度比气体介质大得多，其耐电强度比气体就高得多。2.工程用液体电介质的击穿机理（小桥击穿理论）一.液体电介质的击穿机理极性分子水分纤维被游离的气体在E作用下在电极间杂质小桥贯通间隙泄漏电流发热水分汽化形成气泡气泡游离气泡小桥气泡小桥击穿液体电介质击穿（气体中的E比油中高得多，因与相对介电常数成反比）逐渐排列成小桥02影响液体电介质击穿电压的因素二.影响液体电介质击穿电压的因素⑴杂质：影响很大，且油纯净度越高和电场越均匀，影响越大。⑵温度：温度对含有水分的油影响很大。(3)电压作用时间：对含有杂质的油影响较大(4)电场均匀程度：(5)压力1.杂质（悬浮水、纤维）悬浮水溶解水20400.020.040含水量（%）Ub（有效值kV)若气体和水分溶于液体介质，则对Ub影响不大；若水分呈悬浮状态则将形成小桥，使Ub明显下降；当有纤维存在时，水分影响特别明显。电场越均匀，杂质对击穿电压影响越大.二.影响液体电介质击穿电压的因素在0～60℃时，t↑→Ub↑(油中悬浮水分溶解)温度更高>80℃，t↑→Ub↓(油中水分汽化增多)变压器运行中油面温度不能超过85度。温度对干燥的油的击穿电压影响很小二.影响液体电介质击穿电压的因素2.温度电场越均匀，水分等杂质越易形成“小桥”，杂质对油在工频电压作用下的击穿电压的影响越大。在电场极不均匀的情况下，由于高场强区局部放电现象，造成油的扰动，妨碍了贯通性“小桥”的形成，杂质对其击穿电压影响很小。因此，如油的纯净度较高，采用改善电场均匀程度的方法可明显提高油的工频或直流击穿电压；如油的纯净度较低，则改善电场的均匀程度不会显著提高油的工频或直流击穿电压。在冲击电压作用下，因“小桥”来不及形成，无论电场均匀与否，杂质对击穿电压的影响都很小，故改善电场的均匀程度可提高油的冲击击穿电压。二.影响液体电介质击穿电压的因素3.电场均匀程度油间隙击穿电压随外加电压作用时间的增加而下降。当电压作用时间较长时，油中杂质有足够的时间在间隙中形成“小桥”，击穿电压下降。对一般不太脏的油做一分钟击穿电压和长时间击穿电压的试验结果差不多.所以做油耐压试验时，只做一分钟。二.影响液体电介质击穿电压的因素4.电压作用时间变压器油击穿电压和作用时间的关系油中含有气体时，不论电场是否均匀，其工频击穿电压都随油的压力增大而提高。这是由于压力增大时，气体在油中的溶解量增大，并且气泡的局部放电起始电压也增高之故。电场越均匀，这种关系也越显著。二.影响液体电介质击穿电压的因素5.压力03提高液体电介质击穿电压的措施三.提高液体电介质击穿电压的措施1.提高并保持油品质（减少杂质）过滤用滤纸吸附变压器油中的纤维，有机酸等杂质防潮祛气浸油前采用烘干、抽真空等方法去除绝缘部件中的水分;检修时尽量减少内绝缘暴露在空气中的时间。将油加热，加热后的油液首先通过真空罐内的脱气元件喷射到真空罐内，在真空中喷成雾状，利用真空环境下水的沸点降低，变成气态，而油在真空中仍然为液态的特点，实现油和水的自然分离（脱水）2.采用“油——屏障”式绝缘（阻止杂质小桥的形成）（1）覆盖层——阻止杂质小桥贯通两极（2）绝缘层——阻止杂质小桥形成，承担一定电压，