液体介质的击穿现象
47页1、电气试验的基本知识主主讲:于:于兰芝芝CONTENTS绝缘材料的电气性能绝缘材料的电气性能01.气体绝缘材料及其击穿特性气体绝缘材料及其击穿特性02.液体绝缘材料及其击穿特性液体绝缘材料及其击穿特性03.固体绝缘材料及其击穿特性固体绝缘材料及其击穿特性04.任务三 液体绝缘材料及其击穿现象01绝缘材料的电气性能1液体绝缘材料液体绝缘材料液体电介质又称绝缘油,在常温下为液态,在电气设备中起绝缘、传热、浸渍及填充作用,主要用在变压器、断路器、电容器和电缆等油浸式的电气设备中。在断路器和电容器中的绝缘油还分别有灭弧和储能作用。液体电介质与气体电介质一样有流动性,击穿后有自愈性,但电气强度比气体的高。因此用液体电介质代替气体电介质制造的高压电气设备体积小,节省材料;但液体电介质大多可燃,易氧化变质,产生水分、气体、酸、油泥等,导致电气性能变坏。01液体绝缘材料及其击穿现象1.3绝缘油分类绝缘油分类1、矿物油。矿物油是从石油中提炼精制的液体绝缘材料。石油的主要成分是烷烃、环烷烃和芳香烃,这些组分的电气性能和老化稳定性优良。应用最广泛的矿物油就是变压器油。2、合成油。由人工合成的液体绝缘材料。由于
2、矿物绝缘油是多种碳氢化合物的混合物,难以除净降低绝缘性能的组分,且制取工艺复杂,易燃烧,耐热性低,因而人们研究、开发了多种性能优良的合成油。如有机硅油和十二烷基苯等。01液体绝缘材料及其击穿现象1.3v1.3.1 1.3.1 变压器油变压器油【学习任务】了解变压器油的基本特性和用途,熟悉变压器油的运行要求。01液体绝缘材料及其击穿现象1.3表征绝缘材料性能的几个基本电气参数表征绝缘材料性能的几个基本电气参数:介电常数 -表征极化强弱 电阻率 -表征导电性能 电导率 tg 介质损耗角正切-表征介质损耗大小 E0 击穿场强-表征绝缘性能(耐电性能)U 耐受电压 01液体绝缘材料及其击穿现象1.3v1.3.1 1.3.1 变压器油变压器油变压器油变压器油变压器油是一种液体绝缘材料,大多采用矿物绝缘油,是石油的一种分镏产物,其主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化合物。变压器油具有质地纯净、绝缘性能良好、理论性能稳定、粘度较低等特点。01液体绝缘材料及其击穿现象1.3国产的变压器油直接用油的凝点作为标号。例如10号、25号、45号变压器油分别表示其凝固温度为10、25、45。10号变
3、压器油适用于在我国的长江流域及以南的地区使用。25号变压器油适用于黄河流域及华中地区使用。45号变压器油适用在西北、东北地区使用。v1.3.1 1.3.1 变压器油变压器油01液体绝缘材料及其击穿现象1.3一、变压器油的作用一、变压器油的作用v1.3.1 1.3.1 变压器油变压器油在电气设备中,变压器油将不同电位的带电部分隔离开来,使不致于形成短路。因为空气的介电常数为1.0,而变压器油的介电常数为2.25。油的绝缘强度要比空气的大得多。变压器绕组之间充满了变压器油,增加了耐电强度,绝缘就不会被击穿,并且随着油的质量提高,设备的安全系数就越大。(一)绝缘作用(一)绝缘作用01液体绝缘材料及其击穿现象1.3一、变压器油的作用一、变压器油的作用v1.3.1 1.3.1 变压器油变压器油变压器在带电运行过程中,由于绕组有电流通过,它必然会发热。如果不将绕组内的这种热量散发出来,会使绕组和铁心内积蓄的热量越积越多而使铁心内部温度升高,从而损坏绕组外部包覆的固体绝缘,以致于烧毁绕组。若使用变压器油,绕组内部产生的这部分热量,先是被油吸收,然后通过油的循环使热量散发出来,从而保证设备的安全运行。
4、(二)散热冷却作用(二)散热冷却作用01液体绝缘材料及其击穿现象1.3一、变压器油的作用一、变压器油的作用v1.3.1 1.3.1 变压器油变压器油在油断路器和变压器的有载调压开关上,触头切换时会产生电弧。由于变压器油导热性能好,且在电弧的高温作用下能分解大量气体,产生较大压力,从而提高了介质的灭弧性能,使电弧很快熄灭。(三)灭弧作用(三)灭弧作用01液体绝缘材料及其击穿现象1.3一、变压器油的作用一、变压器油的作用v1.3.1 1.3.1 变压器油变压器油变压器油充填在绝缘材料的空隙之中,将易于氧化的纤维素和其他材料所吸收的氧含量减少到最低限度。(四)密封作用(四)密封作用01液体绝缘材料及其击穿现象1.3二、变压器油的基本特性二、变压器油的基本特性 由于矿物绝缘油是由各种烃类组成,因此在运行中受温度、空气、金属、电场等的影响,会逐渐劣化,如遇高温过热等设备故障,则油质劣化加速,因此电力系统对油品的性能、质量是有严格要求的。变压器油为了能很好地发挥它在绝缘、散热以及灭弧等多方面的功能作用,其本身必须具备良好的化学、物理和电气等方面的的基本特性。v1.3.1 1.3.1 变压器油变压器
5、油01液体绝缘材料及其击穿现象1.3变压器油的物理性质变压器油的物理性质1)色度:油的色度是反映油质的优劣程度,优良的变压器油色度应是透明、淡黄色,运行中因温度和氧化作用使其油色由浅变深。二、变压器油的基本特性二、变压器油的基本特性2)油的透明度:油盛在白色透明直径为15mm的玻璃试管中,环境温度在5以上时,在光亮的地方观察应是透明的,若透明度差、浑浊则表示含有机械杂质或游离碳,油中含气较多时也会降低透明度。01液体绝缘材料及其击穿现象1.3变变压压器器油油对对比比01液体绝缘材料及其击穿现象1.33)油的荧光:将优质油盛在玻璃杯,在两侧呈现出乳绿或蓝紫色的反射光线作为荧光。使用过的油荧光变弱或完全没有荧光,则说明油中含有杂质或分解物。4)油的气味:优质的油应当没有气味或者只有一点煤油味,有焦味表示油干燥时方法不对或者是使用该油的设备有故障;严重老化的油会发出酸味,励磁调压开关的油会发出乙炔气味变压器油的物理性质变压器油的物理性质01液体绝缘材料及其击穿现象1.35)油的闪点:油加热时所发生的蒸气与空气所形成的混合物,在火焰接近时而闪火,此时是以温度作为闪点。闪点是表征油的蒸发度,油的
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