變壓器絕緣材料的影響要素有哪些?
絕緣材料是變壓器中較重要的材料之一,其功用及質(zhì)量直接影響變壓器工作的可靠性和變壓器運(yùn)用壽數(shù)。近年來,變壓器產(chǎn)品所選用的新絕緣材料層出不窮。
跟著科學(xué)技術(shù)的活絡(luò)開展,電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的運(yùn)用日益廣泛。而變壓器工作的可靠性和運(yùn)用壽數(shù)卻在很大程度上取決于其所運(yùn)用的絕緣材料。絕緣材料越來越為從事變壓器規(guī)劃和制造人員所重視。
近二十年來,變壓器絕緣材料方面的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新理論不斷地出現(xiàn)和開展,然后使變壓器絕緣材料及其運(yùn)用構(gòu)成了一門很重要的學(xué)科。
絕緣材料又稱電介質(zhì),是電阻率高、導(dǎo)電才干低的物資。絕緣材料可用于阻隔帶電或不同電位的導(dǎo)體,使電流按一定方向流轉(zhuǎn)。在變壓器產(chǎn)品中,絕緣材料還起著散熱、冷卻、支撐、固定、滅弧、改善電位梯度、防潮、防霉和維護(hù)導(dǎo)體等效果。
絕緣材料按電壓等級(jí)分類:一般分為:Y(90℃)、A(105)、E(120℃)、B(130℃)、F(155℃)、H(180℃)、C(大于180℃)。
變壓器絕緣材料的耐熱等級(jí)是指絕緣材料在變壓器所答應(yīng)承受的較高溫度。假如正確地運(yùn)用絕緣材料,就能保證材料20年的運(yùn)用壽數(shù)。否則就會(huì)根據(jù)8℃規(guī)律(A級(jí)絕緣溫度每升高8℃,運(yùn)用壽數(shù)下降一半、B級(jí)絕緣是10℃,H級(jí)是12℃。這一規(guī)矩被稱為熱老化的8℃規(guī)矩)下降運(yùn)用壽數(shù)。由高聚物組成的絕緣材料的耐熱性一半比無(wú)機(jī)電介質(zhì)低。絕緣材料功用與其分子組成和分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
變壓器絕緣材料品種許多,按其形狀一般可分氣體絕緣材料、液體絕緣材料和固體絕緣材料。
變壓器絕緣材料電器功用的四個(gè)基本參數(shù)。
變壓器絕緣材料電氣功用的四個(gè)基本參數(shù)包含絕緣電阻、介電系數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)和絕緣強(qiáng)度。
絕緣電阻
絕緣電阻的概念絕緣材料的電阻是指絕緣材料在直流電壓的效果下,加壓時(shí)刻較長(zhǎng),且使線路上的充電電流和吸收電流消失,只要漏電電流轉(zhuǎn)過期的電阻值/一般規(guī)定為電壓加上一分鐘后,所測(cè)得的電阻值即絕緣電阻值。關(guān)于高電壓大容量的變壓器,丈量絕緣電阻時(shí)規(guī)定為加壓10分鐘。
影響絕緣電阻的要素
1.溫度與絕緣電阻的聯(lián)系
跟著溫度的升高,電阻率呈指數(shù)下降,這是由于當(dāng)溫度升高時(shí),分子熱運(yùn)動(dòng)加重,分子得均勻動(dòng)能增大,使分子動(dòng)能達(dá)到活化能得幾率添加,離子簡(jiǎn)略搬運(yùn)。
2.濕度與絕緣電阻得聯(lián)系
水分浸入電介質(zhì)中,添加了導(dǎo)電離子,又能促進(jìn)雜質(zhì)及極性分子離解。因此絕緣材料跟著濕度增大而下降,尤其是絕緣紙或絕緣紙板得絕緣電阻下降的幅度更大。
電介質(zhì)表面水分對(duì)其表面電阻影響很活絡(luò),離子晶體極性材料等親水物資對(duì)水的吸引力大于水分子間的內(nèi)聚力,表面連續(xù)的水層下降表面電阻。因此電器設(shè)備由于受潮引起絕緣電阻下降,構(gòu)成漏電電流過大而損壞設(shè)備。
3.又簡(jiǎn)略混入極性材猜中,促進(jìn)極性分子離解使導(dǎo)電離子更多。
電介質(zhì)表面受雜質(zhì)污染,并吸附水分會(huì)使表面電阻率活絡(luò)下降、絕緣材料的絕緣電阻是反映材猜中雜質(zhì)多少的較活絡(luò)的參數(shù)之一。在絕緣材料的標(biāo)準(zhǔn)中常常用丈量體積電阻率的方法來衡量絕緣材料的雜質(zhì)含量,為了保證絕緣材料的絕緣水平,絕緣材料廠有必要嚴(yán)格地操控出產(chǎn)環(huán)境的潔凈度。
4.電場(chǎng)強(qiáng)度與絕緣電阻的聯(lián)系
在電場(chǎng)強(qiáng)度不太高的情況下,電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)離子的搬運(yùn)才干和對(duì)電阻率的影響都很小。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度增高時(shí),離子的搬家才干隨電場(chǎng)強(qiáng)度升高而添加,使電阻率下降,當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度升高到使電介質(zhì)臨近擊穿時(shí),由于出現(xiàn)許多電子搬家,使電阻率呈指數(shù)下降。
介質(zhì)損耗
電介質(zhì)損耗
在交流電壓效果下,電介質(zhì)中部分電能將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽@部分能量叫做介質(zhì)損耗,它先要是由導(dǎo)電和緩慢懈怠極化引起的,它又是導(dǎo)致電介質(zhì)發(fā)生電擊穿的本源。一般把單位時(shí)刻內(nèi)耗費(fèi)的能量叫做介質(zhì)損耗功率
電介質(zhì)損耗的形式
分為:游離損耗、偶極損耗、電導(dǎo)損耗、不均勻介質(zhì)損耗
絕緣老化
絕緣老化的概念
在電氣設(shè)備工作進(jìn)程中由于長(zhǎng)期受各種要素效果,絕緣材料發(fā)生一系列不可逆的化學(xué)、物理改動(dòng),然后導(dǎo)致了電氣功用和機(jī)械功用的劣化,這種不可逆的改動(dòng)一般稱為老化。絕緣老化分為熱老化、環(huán)境老化和電老化。構(gòu)成老化的要素有熱、電、光、氧、輻射線及微生物等。
熱老化
由于熱的原因,使得絕緣材料的老化稱為熱老化。在熱老化進(jìn)程中,高分子絕緣材料往往發(fā)生熱降解、低分子物產(chǎn)生或逸出。使絕緣材料的絕緣功用和機(jī)械功用下降。
電老化
在電氣設(shè)備中,絕緣材料在電場(chǎng)的效果下,功用發(fā)生不可逆的改動(dòng)直至失效,這個(gè)進(jìn)程稱為電老化。促進(jìn)絕緣材料電老化的先要原因是部分放電。由于部分放電產(chǎn)生臭氧,臭氧是強(qiáng)氧化劑,使含雙鍵的大分子起加成反應(yīng),材料發(fā)生臭氧裂解。
環(huán)境老化
環(huán)境老化是指絕緣材料在光、氧、輻射和酸堿等要素的效果下而引起的污染性化學(xué)反應(yīng),其間陽(yáng)光中的紫外線是先要要素。
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