溫度對擊穿電壓的影響

影響絕緣油介電強(qiáng)度大小的主要因素是溫度水分及雜質(zhì)。特別是含有雜質(zhì)及水分的油,溫度對介電強(qiáng)度的影響更為顯著。絕緣油擊穿電壓與溫度的關(guān)系，經(jīng)過濾后的新絕緣油在20℃~40℃之間擊穿電壓變化不明顯，當(dāng)溫度上升到50℃時擊穿電壓有一定的升高，繼續(xù)升溫達(dá)到70℃左右擊穿電壓有明顯的下滑。而含有雜質(zhì)與水分的舊油，在20℃~50℃期間隨著溫度的升高擊穿電壓急劇上升。在50℃~70℃時，擊穿電壓恒定在40kV左右,當(dāng)溫度升高到70℃以上時,其擊穿電壓有下滑趨勢。

不含雜質(zhì)并經(jīng)干燥無水分的油，其介電強(qiáng)度主要由油的中性粒子的游離性來決定，所以在一定電場強(qiáng)度及溫度下它的離子質(zhì)量較大。若溫度繼續(xù)上升(如超過70℃~80℃),則油的內(nèi)分子狀況就要起很大的變化,而黏度顯著減小,由于電場作用使離子在油內(nèi)毫不受阻攔地進(jìn)行加速，從而擴(kuò)大了離子游離碰撞的可能性,使油發(fā)生擊穿。如果油內(nèi)含有水分和雜質(zhì)，則溫度對于油的擊穿電壓的影響就不同于純凈干燥的油品了。

溫度較低時，水分呈乳濁狀懸溶于油中,在電場作用下,發(fā)生極性排序現(xiàn)象。在電場作用下的電子很容易沿著這種整齊排列的橋路,即相當(dāng)于沿著乳濁體的體積電阻通過。所以溫度較低時,其擊穿電壓值較小。

當(dāng)溫度升高時，由于溫度所造成的黏度值的減小,使水分乳濁體的活性變大,借助電場作用疏散于油的中性分子之中。由于此時溫度所造成的黏度值還不是最小，所以疏散的水分子乳濁體在同--時間內(nèi)參差不齊，借黏度的作用就比較不易結(jié)成橋路。溫度再繼續(xù)升高,水分乳濁體的活性更大,其擊穿電壓也隨溫度上升而增加。當(dāng)溫度繼續(xù)上升，致使油的黏度達(dá)到極小值時(如溫度超過70℃)，油的分子活性增加,水分乳濁體就很難借助油的黏度阻力而逃脫電場的束縛，則又重新結(jié)成橋路,造成擊穿。所以溫度對含有水分的油的擊穿電壓最大值的影響,比不含水分的油要低。

水分對擊穿電壓的影響

水分是影響油樣擊穿電壓的重要因素，即使對于品質(zhì)十分純凈、沒有發(fā)生氧化的油,當(dāng)其含有水分時,其對介電強(qiáng)度的影響也是十分顯著。絕緣油擊穿電壓與油液含水量的關(guān)系曲線可看出，絕緣油擊穿電壓隨油中水分含量的增大明顯下降。

當(dāng)在過濾后的新絕緣油中加人20ML純凈水后，擊穿電壓急劇下降，由原來的38.1kV下降為27.9kV。繼續(xù)向油樣中加人水后使油中水的含量在40μL/L~60μL/L之間，擊穿電壓繼續(xù)下降，但變化均勻,幾乎成一條直線。當(dāng)油中水的含量在160μL/L~180μL/L之間時，絕緣油擊穿電壓幾乎不再變化。

干燥、純凈的新絕緣油，其擊穿電壓都在 40kV~50kV以上。若油中含有微量的水分(特別是乳狀水)，擊穿電壓急劇下降;水分含量增大到一定值后，其擊穿電壓基本穩(wěn)定,不再顯著下降,這是因為過多的水分沉至油的底部,離開了高壓電場區(qū);此外,因油發(fā)生擊穿后，過多的水分只是增加了幾條擊穿的并聯(lián)橋路,故擊穿電壓不再繼續(xù)下降。

油中的水滴在強(qiáng)電場力的作用下會變成橢圓形,其介電系數(shù)較大，易極化,并會在兩極間形成“水橋”，導(dǎo)致油品的擊穿。因此,在絕緣油的貯運、保管或運行中應(yīng)特別注意防止水、汽的侵人,若運行中油有水時應(yīng)及時除去。

雜質(zhì)對擊穿電壓的影響

絕緣油的擊穿電壓與機(jī)械雜質(zhì)的關(guān)系，加人雜質(zhì)后油樣的擊穿電壓較未加雜質(zhì)油樣的擊穿電壓要低10kV左右。在20℃~70℃間兩油樣擊穿電壓所受溫度的變化趨勢幾乎相同。在20℃~50℃間擊穿電壓急劇上升，50℃~70℃之間擊穿電壓變化趨于平緩。而在油溫達(dá)到70℃~80℃時,加入雜質(zhì)后的油樣擊穿電壓下降明顯，在此溫度下未加雜質(zhì)油樣的擊穿電壓下降不大。

油中的雜質(zhì)主要來自外來的雜質(zhì)和內(nèi)分解的雜質(zhì)、懸浮于絕緣油中的纖維(20℃E=6.5)、絕緣紙和游離碳等,在電場中有可能極化,并沿電場方向拉伸作定向排列，構(gòu)成雜質(zhì)“小橋”,導(dǎo)致油的擊穿。受潮固體雜質(zhì)的Er比油大得多，懸浮于油中更易形成導(dǎo)電“小橋”，致使油的擊穿電壓下降。