電氣設備絕緣試驗技術(shù)

1、221221第一章 電介質(zhì)的電氣性能本章提要本章討論電介質(zhì)在電壓(電場)作用下發(fā)生的極化、電導、損耗和擊穿特性, 這是電介質(zhì)的基本電氣特性。這四種電氣特性可分別用介電系數(shù)、 電導率(或電阻率)、介質(zhì)損失角正切tg、擊穿場強EB 來表征, 其參數(shù)值的大小表征了電介質(zhì)在電壓(電場)作用下發(fā)生極化、電導、損耗、擊穿過程程度的強弱。本章還討論了影響這些電氣性能的各種因素以及為提高擊穿強度可采取的措施。本章最后討論了電介質(zhì)在電、熱、化學、機械等因素長期作用下發(fā)生的老化過程。本章的討論為后面各章針對這些電氣性能進行的測試與試驗打下了理論基礎。1-1 電介質(zhì)的基本概念根據(jù)導電的難易程度,物質(zhì)可分為三類,即容

2、易導電的導體、不導電的絕緣體和介于導體與絕緣體之間的半導體。為了把不同電位導體間的電壓(電位差)保持住(即不把電漏掉), 就要采用絕緣材料在不同電位導體之間進行電氣上的隔離,這就是電氣絕緣。用作電氣絕緣的材料稱為絕緣介質(zhì)或電介質(zhì) (dielectrics)。電介質(zhì)按其化學性質(zhì)可分為無機電介質(zhì)(如電瓷、云母等)和有機電介質(zhì)(如聚乙烯、環(huán)氧樹脂等)按形態(tài)可分為氣體電介質(zhì)、液體電介質(zhì)和固體電介質(zhì)。使用得最多的氣體電介質(zhì)是空氣,例如架空輸電線路各相導線對地以及各相導線之間,除了采用固體電介質(zhì)(絕緣子)外,還利用了空氣作為絕緣介質(zhì)。SF6氣體作為一種絕緣性能優(yōu)良的氣體電介質(zhì)被廣泛用于斷路器、氣體絕緣封閉

3、組合電器GIS(Gas Insulated Switchgear)中。在液體電介質(zhì)中,使用最多的是變壓器油、電容器油和電纜油, 除用作絕緣介質(zhì)外,液體電介質(zhì)還兼作冷卻介質(zhì)(在油浸式電力變壓器中)和滅弧介質(zhì)(在油斷路器中)。在電氣設備中,固體電介質(zhì)用得最多,這是因為固體電介質(zhì)除了用作絕緣外、還起到必須的支承帶電導體的作用。常用的固體電介質(zhì)有絕緣紙、絕緣紙板、塑料薄膜、云母(都作設備內(nèi)絕緣)、環(huán)氧樹脂(干式變壓器絕緣)、電瓷、(鋼化)玻璃和合成材料如硅橡膠(用于外絕緣)。在實際應用中, 常將不同形態(tài)的電介質(zhì)組合起來使用,如油浸紙絕緣就是采用了液固體電介質(zhì)的組合。當作用于電介質(zhì)上的電壓(更確切地說是

4、電介質(zhì)中的電場強度)增大到某個臨界值時, 流過電介質(zhì)的電流就會急劇增大,說明此時電介質(zhì)已失去絕緣性能而成為導體,電介質(zhì)由絕緣狀態(tài)突變?yōu)榱己脤щ姞顟B(tài)的過程稱為擊穿(breakdown)。發(fā)生擊穿時的臨界電場強度(kV/cm)稱為擊穿場強或絕緣強度(其值與電介質(zhì)的材料有關(guān)),發(fā)生擊穿時的臨界電壓稱為擊穿電壓(kV)(其值與電介質(zhì)的材料及厚度有關(guān))。固體電介質(zhì)一旦擊穿，將永久性地喪失絕緣性能。而氣體、液體電介質(zhì)擊穿后則只引起絕緣性能的暫時性失去，擊穿后撤去電壓,其絕緣性能能夠自行恢復,例如SF6斷路器滅弧室內(nèi)SF6氣體,在斷路器分閘引起的電弧熄滅后,能自行恢復原來的絕緣性能。液體、固體電介質(zhì)具有一個

5、不同于氣體電介質(zhì)的特點,就是在電壓(電場)、熱、化學、機械(應力)等因素長期作用下會逐漸老化(即電氣絕緣性能不可逆地劣化),使它們的物理、化學及各種電氣參數(shù)發(fā)生改變,從而影響電氣絕緣強度與絕緣壽命。當作用電場強度不高(相對于擊穿場強)時，電介質(zhì)會發(fā)生極化、電導過程, 與此同時存在能量損耗；而當作用電場強度達到擊穿場強時,則電介質(zhì)就發(fā)生擊穿。1-2 電介質(zhì)的極化一、 極化的概念與電介質(zhì)的相對介電系數(shù) 1.電介質(zhì)的極化 (polarization)極化是電介質(zhì)在電場(氣體、液體、固體電介質(zhì)上加電壓后就存在電場)作用下發(fā)生的一種物理過程。此物理過程雖在電介質(zhì)內(nèi)部進行,但我們可通過此物理過程的外在表現(xiàn)

6、來證實極化過程的存在。圖1-1中示出的兩個平行平板電容器,它們的結(jié)構(gòu)尺寸完全相同。圖 1-1(a)電容器極板間為真空,而圖1-1(b)電容器極板間為固體電介質(zhì)。實驗表明,由于極間介質(zhì)的不同,兩者電容量是不同的,而且尺寸結(jié)構(gòu)相同的電容器,真空電容器的電容量是最小的,即圖 1-1(b)電容器的電容量要大于圖 1-1(a)電容器的電容量。圖1-1(a)中,在極板上施加直流電壓U后,兩極板上分別充上電荷量Q= Qo的正、負電荷。此時 (l-l) (1-2)式中 0真空的介電系數(shù)； A金屬極板的面積；d極板間距離；C0極板間為真空時的電容量。然后,在極間放入一塊厚度與極間距離相等的固體電介質(zhì),就成為圖1

7、-1(b)所示的電容器,此時電容器的電容量變?yōu)镃,極板上的電荷量變成Q,有 (1-3) (1-4)式中 固體電介質(zhì)的介電系數(shù)。由于 CC。, 而U不變, 所以 QQo 。這表明放入固體電介質(zhì)后, 極板上的電荷量有所增加。通過下面的分析可知道這是由于固體電介質(zhì)在極板之間的電場作用下發(fā)生了極化所導致的。電介質(zhì)放入極板間,就要受到電場的作用,電介質(zhì)原子或分子結(jié)構(gòu)中的正、負電荷在電場力的作用下向兩極分化位移,但仍束縛于原子或分子結(jié)構(gòu)中而不能成為自由電荷。結(jié)果,在介質(zhì)靠近極板的兩表面呈現(xiàn)出與極板上電荷相反的電的極性來,即靠近正極板的電介質(zhì)表面呈現(xiàn)負的電極性,靠近負極板的電介質(zhì)表面呈現(xiàn)正的電極性,這些仍保

8、持在電介質(zhì)內(nèi)部的電荷稱為束縛電荷(極化電荷)。正是由于電介質(zhì)靠近極板兩表面出現(xiàn)了束縛電荷,根據(jù)異極性電荷相吸的規(guī)律,就要從電源再吸取等量異極性電荷 Q 到兩極板上,這就導致了Q= Qo+ Q Qo 。所以,極化是電介質(zhì)在電場作用下沿電場方向的電介質(zhì)兩表面呈現(xiàn)電極性 (或出現(xiàn)束縛電荷)的過程。圖1-1電介質(zhì)的極化（a）極板間為真空 （b）極板間為固體介質(zhì)2.相對介電系數(shù) (relative dielectric constant)對于上述平板電容器,放入的電介質(zhì)材料不同,電介質(zhì)極化的強弱程度也就不同,導致極板上的電荷量Q不同, 因此Q/Qo就表征了在相同情況下不同電介質(zhì)的不同極化程度, 即 r

9、(1-5)式中 電介質(zhì)的相對介電系數(shù),簡稱介電系數(shù)。它表示的是不同電介質(zhì)在電場作用下極化程度的物理量,其物理意義表示金屬極板間放入電介質(zhì)后的電容量(或極板上的電荷量)為極板間為真空時的電容量(或極板上的電荷量)的倍數(shù)。r值由電介質(zhì)的材料所決定。氣體分子間的間距很大,密度很小,因此各種氣體電介質(zhì)的r均接近于1 。常用的液體、固體介質(zhì)的r大多在26之間。不同電介質(zhì)的r值隨溫度、電源頻率的變化規(guī)律一般是不同的。在工頻電壓下、20 時,一些常用電介質(zhì)的介電系數(shù)見表1-1 。二、 極化的基本形式 雖然極化的結(jié)果都是使電介質(zhì)表面呈現(xiàn)電的極性或者說是出現(xiàn)束縛電荷,由于不同電介質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的不同,極化過程所表現(xiàn)

10、的形式也不同。極化的基本形式有以下四種。1.電子式極化圖1-2為電子式極化示意圖,其中圖1-2(a)為極化前電介質(zhì)的中性原子(假設只有一個電子),圖1-2(b)為極化后的原子。從圖1-2(b)中可看出, 電子的運動軌道發(fā)生了變形, 并且有相對于正電荷原子核的位移。這樣,負電荷的作用中心(橢圓的中心)與正電荷的作用中心不再重合, 這種由電子軌道位移所形成的極化就稱為電子式極化。表1-1 常用電介質(zhì)的介電系數(shù)和電導率材料名稱介電系數(shù)r (工頻,20)電導率(20,-1cm-1)氣體介質(zhì)空氣1.00059 液體介質(zhì) 弱極性變壓器油硅有機油2.22.22.8 10-1510-12 10-1510-14

11、極性篦麻油氯化聯(lián)苯4.54.65.2 10-1310-12 10-1210-10 固體介質(zhì) 中性石蠟聚苯乙烯聚四氟乙烯1.92.22.42.6210-1610-1510-15 10-1510-15極性松香纖維素膠木聚氯乙烯瀝青2.52.66.54.53.32.62.7 10-1610-1510-14 10-1410-1310-1610-1510-1610-15離子性云母電瓷5767 10-1610-1510-1510-14電子式極化的特點為:(1)極化所需的時間極短。該時間約為10-1510-14s,這是由于電子質(zhì)量極小的緣故。因此,這種極化在各種頻率的外電場作用下均能產(chǎn)生,也就是說r不隨頻率

12、而變化。(2)極化時沒有能量損耗。這種極化具有彈性性質(zhì),即在外電場去掉后,由于正、負電荷的相互吸引而又自動恢復到原來的狀態(tài),所以在極化過程中無能量損耗。(3)溫度對極化的影響極小。2.離子式極化固體無機化合物(如云母、玻璃、陶瓷等)的分子結(jié)構(gòu)多數(shù)屬于離子式結(jié)構(gòu),其分子由正、負離子構(gòu)成。在無外電場作用時,每個分子中正離子的作用中心(將所有正離子集中于此點時作用效果相同)與負離子的作用中心(將所有負離子集中于此點時作用效果相同)是重合的,故每個分子不呈現(xiàn)電的極性,如圖1-3(a)所示。在外電場E作用下,正、負離子作有限的位移,使兩者的作用中心不再重合,如圖1-3(b)所示。這種由正、負離子相對位移

13、所形成的極化就稱為離子式極化。 圖1-2 電子式極化示意圖 圖1-3 離子式極化示意圖（a）極化前 （b）極化后 （a）極化前 （b）極化后離子式極化的特點為:(1)極化過程極短。極化時間約為10-1310-12s, 故極化(或r值)也不隨頻率的不同而變化。(2)極化過程中無能量損耗, 因為這種極化也具有彈性性質(zhì)。(3)溫度對極化有影響。溫度升高時,離子間的結(jié)合力減弱,使極化程度增加；而離子的密度又隨溫度的升高而減小,使極化程度降低。綜合起來,前者影響大于后者,所以這種極化隨溫度升高而增強,即r具有正的溫度系數(shù)(r值隨溫度升高而增大)。3.偶極子式極化有些電介質(zhì)的分子,如篦麻油、氯化聯(lián)苯、松香

14、、橡膠、膠木等,在無外電場作用時,其正、負電荷作用中心是不重合的,這些電介質(zhì)稱為極性電介質(zhì)。組成這些極性電介質(zhì)的每一個分子就成為一個偶極子(兩個電荷極)。在沒有外電場作用時,由于偶極子不停的熱運動, 排列混亂,如圖1-4(a)所示, 故電介質(zhì)靠電極的兩表面不呈現(xiàn)電的極性。在外電場作用下, 偶極子受到電場力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)向,順電場方向作有規(guī)則的排列,如圖l-4(b)所示,靠電極兩表面呈現(xiàn)出電的極性。這種由于極性電介質(zhì)偶極子式分子的轉(zhuǎn)向所形成的極化就稱為偶極子式極化。圖 1-4 偶極子式極化示意圖 (a) 無外電場時 (b) 有外電場時偶極子式極化的特點為:(1)極化所需時間較長。該時間約為10-

15、1010-2s,故極化與頻率有較大關(guān)系。頻率很高時,由于偶極子的轉(zhuǎn)向跟不上電場方向的改變,因而極化減弱。(2)極化過程中有能量損耗。這種極化屬非彈性性質(zhì),因偶極子在轉(zhuǎn)向時要克服分子間的吸引力和摩擦力而要消耗能量。(3)溫度對偶極子極化的影響很大。溫度高時,分子熱運動妨礙偶極子順電場方向排列的作用明顯,極化減弱；溫度很低時,分子間聯(lián)系緊密,偶極子轉(zhuǎn)向困難,極化也減弱。以氯化聯(lián)苯為例,其r 、 、t三者的關(guān)系如圖1-5所示。 圖 1-5 氯化聯(lián)苯的r 與溫度 t 圖 1-6 夾層式極化物理過程示意圖的關(guān)系 （l 2 3） (a) 示意圖 (b )電路分析圖4.空間電荷極化在實際中,高壓電氣設備的絕

16、緣常采用幾種不同電介質(zhì)組成復合絕緣。即便是采用單一電介質(zhì),由于它的不均勻性,也可以看成是由幾種不同電介質(zhì)組成,所以討論這種夾層情況下的空間電荷極化更具現(xiàn)實意義。下面以平行平板電極間的雙層電介質(zhì)為例來說明夾層式極化的物理過程。如圖1-6(a) 所示, 當開關(guān)S合上,兩電介質(zhì)在電場作用下都要發(fā)生極化。根據(jù)此電壓的極性,在兩電介質(zhì)交界面的電介質(zhì)I側(cè),積聚正束縛電荷,交界面的電介質(zhì)側(cè)積聚負束縛電荷。在開關(guān)S合上瞬間,兩電介質(zhì)上電壓按電容量分配(因此時容抗遠小于電阻) (1-6)則 合閘后當電路達到穩(wěn)態(tài)時，兩電介質(zhì)上電壓按電導分配 (1-7)一般, 所以兩電介質(zhì)上電壓將有一個從按電容分配到按電導分配的過

17、程,此過程就是夾層極化過程。設，則此過程就是C1上電壓降低, 同時C2上電壓升高的過程。由于出現(xiàn)夾層極化,使電介質(zhì)分界面兩側(cè)的正、負束縛電荷不相等以及等值電容增大。由于電介質(zhì)的電導非常小(即電阻非常大),夾層極化過程對應的時間常數(shù)非常大,夾層極化過程進行較緩慢,一般為幾秒,長的達幾十分鐘。既然分界面上電荷的積聚過程是緩慢的,那么此電荷的釋放過程也將是緩慢的,為此, 具有夾層絕緣的設備斷開電源后,應將其短接進行徹底放電,以免危及人身安全。因此,一些大容量電容器在不加電壓時應將其短接就是這個原因。三、極化過程中電介質(zhì)的等值電路電子式極化和離子式極化都是無損極化,極化過程所需時間極短,所以發(fā)生這種極

18、化過程時電介質(zhì)可以采用一純電容C。來等值,如圖1-7(a)所示。偶極子式極化和夾層情況下的空間電荷極化都屬有損極化,而且完成極化過程需要一定的時間,所以若發(fā)生有損極化時, 電介質(zhì)就要采用ra與Ca相串聯(lián)的電路來等值,如圖1-7(b)所示,其中ra反映了極化過程中的能量損耗,而raCa則反映了極化過程時間的長短。實際情況中,電氣設備的絕緣常采用幾種電介質(zhì)的組合,即相當于夾層電介質(zhì)的情況。即便是采用單種電介質(zhì)而且出現(xiàn)電子式或離子式的極化,由于介質(zhì)均勻程度的不同, 或由于含有一些雜質(zhì)(如氣泡)等因素,在極化時也或多或少存在損耗,因此在極化過程中, 電介質(zhì)一般都采用如圖1-7(c)所示的電路來等值。根

19、據(jù)這個等值電路,通過電路分析就可知道在直流電壓作用下,經(jīng)過一定時間后極化過程就結(jié)束；而在交流電壓作用下,極化過程隨電壓極性周期性的改變而反復進行(交替進行正向極化與反向極化)。（a） （b） （c）圖 1-7 極化時電介質(zhì)的等值電路(a) 無損極化時的等值電路； (b) 有損極化時的等值電路； (c) 兼有無損、有損極化時的等值電路四、相對介電系數(shù)在工程應用上的意義1.選擇合適介電系數(shù)值的電氣設備絕緣材料選擇電容器的絕緣材料時,要選值大一些的材料,這樣所制造的單位電容量的電容器質(zhì)量和大小尺寸就可以減小。選擇一般電氣設備絕緣材料時,一般選值小一些的材料。例如:采用值小的絕緣材料作交流電力電纜的絕

20、緣,可減小充電電流以及可降低因極化引起的發(fā)熱損耗；在電機定子繞組出槽口以及套管等場合選用值小的絕緣材料,則不易出現(xiàn)沿這些絕緣介質(zhì)表面的放電。2.采用組合絕緣時選擇介電系數(shù)合理搭配的絕緣材料通常高壓電氣設備的絕緣常由幾種絕緣介質(zhì)組合而成。在交流電壓作用下,多層串聯(lián)電介質(zhì)中的電場強度與介電系數(shù)成反比,因此要注意各電介質(zhì)值的合理搭配,以使各電介質(zhì)中的電場強度比較合理。例如:在固體電介質(zhì)中存在氣泡時,由于氣泡的電場強度Eq 與固體電介質(zhì)中的電場強度Eg 之比Eq/ Eg =g/q，使氣泡中的電場強度Eq 可達數(shù)倍于固體電介質(zhì)中的場強Eg 而導致在氣泡中出現(xiàn)放電(局部放電)；因電纜絕緣中越靠近線芯地方的

21、電場強度越大,所以電纜絕緣采用多層不同絕緣材料時,選用值大的內(nèi)層絕緣(相比于外層絕緣)就可以改善電場分布的不均勻程度。3.通過測值來判斷絕緣材料的受潮情況及含氣泡的多少很大(值為80)的水分侵入絕緣材料后可使其值增大。同樣絕緣介質(zhì)中有氣泡時,由于夾層極化的緣故而使介電系數(shù)也增大。1-3 電介質(zhì)的電導一、 電介質(zhì)電導(conduction) 的概念與電導率(conductivity) 電介質(zhì)的基本功能是將不同電位的導體分隔開,它應是不導電的,但這種不導電并非絕對不導電,而只是導電性能非常差。電介質(zhì)上加電壓后也會有微小的電流流過,這是因為在電介質(zhì)內(nèi)部還是存在數(shù)量很少的帶電粒子,這些帶電粒子在電場(

22、由所加電壓引起)作用下就會不同程度地作定向遷移而形成微小的傳導電流(電導性電流),這就是電介質(zhì)的電導過程。電介質(zhì)絕緣性能與電導性能的表現(xiàn)剛好相反,導電性能越差則絕緣性能越好。表征不同電介質(zhì)電導過程強弱程度的物理量是電導率(或其倒數(shù)為電阻率),單位為-1cm-1 (或cm )。電介質(zhì)的電阻率一般達10101022cm，而導體的電阻率在10-2cm 以下,可見兩者差別之大。氣體電介質(zhì)在正常情況下的電導過程是極其微弱的,常被忽略,而液、固體電介質(zhì)的電導過程是不能忽略的,同時受各種因素影響很大。常用液、固體電介質(zhì)的電導率見表l-1。與導體的導電過程相比, 在電介質(zhì)電導過程中所流過的電導電流是非常小的,

23、一般以A(10-6A)為單位來計量,此電導電流稱為泄漏電流(leakage current)(以比喻電流非常之小)。泄漏電流可以通過在電介質(zhì)上加上直流電壓后直接測量(交流電壓作用下所測電流中還包括極化電流)。泄漏電流所對應的電阻稱為絕緣電阻,因此,直流電壓、泄漏電流、絕緣電阻三者符合歐姆定律。電氣設備絕緣的絕緣電阻是很大的,一般以M(106)為單位來計量。顯然,在電導過程中電介質(zhì)可用其絕緣電阻來等值。二、電介質(zhì)電導的特性 1.離子性電導電介質(zhì)的電導過程與導體的導電過程之間的差別不僅在于形成的電導電流的大小 (這取決于帶電粒子數(shù)量的多少)差別很大,而且電導的本質(zhì)也是截然不同的。形成電介質(zhì)中電導電

24、流的少量帶電粒子主要是離子,所以電介質(zhì)電導為離子性電導。而金屬導體的電導性質(zhì)為電子性電導,即形成電導電流的帶電粒子為金屬中的大量自由電子。2.溫度的影響電介質(zhì)電導與溫度有密切的關(guān)系。溫度越高,離子的熱運動越劇烈,就越容易改變原有受束縛的狀態(tài),因而在電場作用下作定向移動的離子數(shù)量和速度都要增加,即電導隨溫度升高而增大。電導增大的規(guī)律近似于指數(shù)規(guī)律。溫度為 t時的電導率和電阻率分別為 (1-8) (1-9)式中 20 、2020 時的電導率和電阻率； 絕緣材料的溫度系數(shù)。三、電介質(zhì)在直流電壓作用下的吸收現(xiàn)象一固體電介質(zhì)加上直流電壓 U,如圖 1-8(a)所示。然后觀察開關(guān)S1合上之后流過電介質(zhì)電流

25、i (此電流可用微安表 PA 測量)的變化情況?？梢杂^察到電流i 從大到小隨時間衰減,最終穩(wěn)定于某一數(shù)值,此現(xiàn)象就稱為吸收現(xiàn)象。此電流隨時間變化的曲線如圖1-8 (b) 所示。電流i 的曲線也稱為吸收曲線。這里所謂的“吸收”也是一種比喻的說法,似乎有一部分電流被電介質(zhì)吸收掉似的,以致于電流逐漸減小。圖 1-8 直流電壓下流過電介質(zhì)的電流及測量(a) 電路示意圖 (b) 電流曲線圖根據(jù)電介質(zhì)在電壓作用下發(fā)生的極化過程和電導過程,就不難解釋為什么會出現(xiàn)吸收現(xiàn)象了。在直流電壓作用下,電介質(zhì)要進行極化、電導過程,電介質(zhì)的等值電路如圖 1-9 所示。顯然,流過電介質(zhì)的電流i 由三個分量組成, 即 (l-

26、10 )式中 ic純電容電流,它存在時間極短,很快衰減至零；ia有損極化所對應的電流,即夾層式極化和偶極子式極化的電流,它隨時間衰減,被稱為吸收電流。吸收電流衰減的快慢程度取決于介質(zhì)的材料及結(jié)構(gòu)等因素。對于不是很大設備的絕緣,一般1min 都衰減至零或早已衰減至零 (這要取決于設備絕緣等值電容量的大小)；對于大型設備(如大型變壓器、發(fā)電機)的絕緣,衰減時間可達10min ig泄漏電流,它不隨時間變化。圖 1-9 直流電壓下電介質(zhì)的等值電路將上述三個電流分量ic 、ia 、ig在每個時刻疊加起來就得到流過電介質(zhì)的電流i, 此電流是從大到小隨時間衰減,最終穩(wěn)定于某個數(shù)值(即泄漏電流值),以上分析就

27、說明了為什么會出現(xiàn)吸收現(xiàn)象。根據(jù)上述分析可以看到:加上直流電壓后,經(jīng)過一定時間(一般小于 lmin),極化過程就結(jié)束,此時僅存在電導過程,流過電介質(zhì)的電流就等于泄漏電流,所對應的電阻就是絕緣電阻,這就是工程應用上測量泄漏電流和絕緣電阻的基本原理。四、固體電介質(zhì)的體積絕緣電阻與表面絕緣電阻對于固體電介質(zhì),測泄漏電流(絕緣電阻)時若不采取特別措施,像圖l-8(a)那樣, 那么測到的泄漏電流(絕緣電阻)實際上還包括表面泄漏電流(表面絕緣電阻),即所測泄漏電流 (絕緣電阻)為流過電介質(zhì)內(nèi)部的泄漏電流與流過電介質(zhì)表面泄漏電流之和(體積絕緣電阻與表面絕緣電阻的并聯(lián)值)。因此當電介質(zhì)表面臟污或受潮時,由于表

28、面泄漏電流的影響使得所測到的泄漏電流偏大(絕緣電阻偏小),這就不能根據(jù)所測泄漏電流值(絕緣電阻值)來判斷電介質(zhì)內(nèi)在絕緣性能的好壞,為此在測量中要采取措施消除表面泄漏所造成的影響。五、電介質(zhì)電導和吸收現(xiàn)象在工程應用上的意義(1)根據(jù)絕緣電阻和泄漏電流值的變化判斷絕緣情況。比如絕緣存在整體性的受潮、臟污或貫通性集中缺陷,則泄漏電流明顯增大,絕緣電阻明顯下降。由于泄漏電流和絕緣電阻值與絕緣材料、形狀、尺寸等諸多因素有關(guān),我們不能根據(jù)它們的具體數(shù)值的大小來判斷絕緣性能的好壞,而只能與該絕緣的過去測量值(如出廠試驗測量值、歷次試驗測量值)作比較來判斷絕緣良好與否。(2)利用吸收現(xiàn)象,測絕緣的吸收比,來判

29、斷等值電容量較大設備的絕緣情況。吸收比K 定義為加電壓后60s 時的電阻值與15s 時電阻值之比, 即 (1-11)K 又可表示成 （1-12）式中 i15 ,R15加壓 15s 時的電流和相應的絕緣電阻；i60 ,R60加壓 60s 時的電流和相應的絕緣電阻。若絕緣良好,ig很小,i衰減很多后才達到穩(wěn)定值ig,這樣i15 與i60 之比較大(一般 K 1.3)；而若絕緣劣化或有缺陷,則ig 較大,i 衰減不多就達到穩(wěn)定值ig, 這樣i15 與 i60 之比就接近于1, 因此我們就可根據(jù)所測到吸收比K 值的大小來判斷絕緣性能的好壞。對于等值電容量更大的設備絕緣,由于加壓后1min 時, 吸收電

30、流分量ia 遠沒有衰減至零, 所以要根據(jù)極化指數(shù)PI 的大小來進行判斷 （1-13）式中 R10加壓 lOmin 時對應的絕緣電阻；R1加壓 1min 時對應的絕緣電阻。(3)利用電導率取得合理的電壓分布。直流電壓下多層絕緣介質(zhì)的電壓分布與電導成反比。 這在設計直流設備時,要注意各層電介質(zhì)電導率的合理搭配,使絕緣材料盡可能得到合理使用。再例如直流電壓下多個電容器串聯(lián)使用時,如果它們的絕緣電阻有較大的差異,就應在每個電容器上并聯(lián)均壓電阻,以防止電壓分布不均勻引起電容器絕緣的擊穿。(4)降低表面電阻率來提高沿面閃絡電壓。對于絕緣電阻來講,通常是希望高一些好。 但也并非一定如此,例如高壓套管法蘭附近

31、的絕緣表面涂了半導體釉,以及高壓電機定子繞組出槽口部分的絕緣表面涂半導體漆來減小其表面絕緣電阻,可降低這些部位表面的電場強度,以消除電暈,提高沿面閃絡電壓。1-4 電介質(zhì)的損耗一、電介質(zhì)損耗（dielectric loss）的概念 1.介質(zhì)損耗電介質(zhì)在電場作用下(加電壓后),要發(fā)生極化過程和電導過程。在有損極化過程中有能量損耗；在電導過程中,電導性泄漏電流流過絕緣電阻當然也有能量損耗。損耗程度一般用單位時間內(nèi)損耗的能量,即損耗功率表示。電介質(zhì)出現(xiàn)功率損耗的過程稱為介質(zhì)損耗。顯然, 介質(zhì)損耗過程隨極化過程和電導過程同時進行,換句話說,由于極化、電導過程的存在才有損耗過程。電介質(zhì)損耗掉的能量(電能

32、)毫無例外地都轉(zhuǎn)變成了熱能,使電介質(zhì)溫度升高。若介質(zhì)損耗過大,則電介質(zhì)溫度將升得過高,這將加速電介質(zhì)的熱分解與老化,最終可能導致絕緣性能的完全失去,所以研究介質(zhì)損耗有十分重要的意義。2.介質(zhì)損耗的基本形式電介質(zhì)的損耗包括下列三種形式的損耗:(1)電導損耗。它是由泄漏電流流過電介質(zhì)而引起的。(2)極化損耗。它是由有損極化引起的。(3)游離損耗。它主要是指氣體間隙的電暈放電以及液、固體電介質(zhì)內(nèi)部氣泡中的局部放電所引起的附加損耗。由于氣體電介質(zhì)的極化、電導過程很微弱,所以氣體電介質(zhì)的介質(zhì)損耗是極小的,在工程應用中可略去不計。但當出現(xiàn)電暈放電時,游離損耗就不能忽略了,這種情況在高壓輸電線路上是常見的,

33、稱為電暈損耗。液體、固體電介質(zhì)在運行過程中的介質(zhì)損耗就不能忽略。介質(zhì)損耗引起電介質(zhì)發(fā)熱,從而使電介質(zhì)逐漸出現(xiàn)老化,使它們的物理、化學性能及各種電氣性能發(fā)生改變,影響到絕緣的電氣強度和壽命,這是液、固體電介質(zhì)不同于氣體電介質(zhì)的又一個特點。在直流電壓作用下,液、固體電介質(zhì)的電導損耗始終存在,而極化損耗僅在電壓施加后很短時間內(nèi)存在,所以相比于電導損耗而言可忽略不計。而在交流電壓作用下,由于電介質(zhì)隨交流電壓極性的周期性改變作周期性的正向極化與反向極化,極化過程引起的極化損耗便不能忽略。二、介質(zhì)損失角正切 tg(dissipation factor)由上可見,在直流電壓作用下,介質(zhì)損耗主要為電導損耗,因

34、此,電導率或電阻率既表示介質(zhì)電導的特性,同時也表征了介質(zhì)損耗的特性。但在交流電壓作用下,三種形式的損耗都存在,為此需引入一個新的物理量來表征介質(zhì)損耗的特性,這個物理量就是tg。1.交流電壓下的介質(zhì)損耗功率電介質(zhì)在交流電壓作用下,極化過程和電導過程始終進行,所以電介質(zhì)的等值電路與圖1-7(c)的電路相同。該電路可以進一步簡化成由R 、CP并聯(lián)或由、Cs串聯(lián)的等值電路如圖1-10(b)、(c)所示。對于并聯(lián)等值電路,畫出對應的相量圖如圖1-10(d)所示。令功率因數(shù)角的余角為角,從相量圖可看出角越大則IR 越大,介質(zhì)損耗功率也越大, 所以角就稱為介質(zhì)損失角。對于并聯(lián)等值電路,介質(zhì)損耗功率P 為 (

35、1-14)對于串聯(lián)等值電路可證明 (1-15)采用串聯(lián)等值電路時tg、P與采用并聯(lián)等值電路時tg、P理應相等,由此可得到 (1-16) (1-17)一般tg很小,因此可得到: Cs CP，rR(a) (b) (c) (d) 圖 1-10 交流電壓下電介質(zhì)的等值電路及相量圖(a) 等值電路圖 (b)、(c) 并聯(lián)及串聯(lián)等值電路 (d )并聯(lián)電路相量圖由此可見,兩種簡化等值電路中的等值電容比較接近,但串聯(lián)等值電路中的電阻要比并聯(lián)等值電路中的電阻小得多,這也說明了為了表示方便起見,電介質(zhì)在交流電路中常用等值電容(起主要作用)來表示。2.tg的物理意義從介質(zhì)損耗功率P的計算公式看,我們?nèi)粲肞來表征介質(zhì)

36、損耗的程度是不方便的,因為P 值與試驗電壓U 的高低、試驗電壓的角頻率(=2f)、電介質(zhì)等值電容量CP (或 Cs) 以及tg值有關(guān)。而若在試驗電壓、頻率、電介質(zhì)尺寸一定的情況下,那么介質(zhì)損耗功率僅取決于tg,換句話說, tg是與電壓、頻率、絕緣尺寸無關(guān)的量,它僅取決于電介質(zhì)的損耗特性。 tg= ，所以tg是表征電介質(zhì)在交流電壓作用下?lián)p耗程度的物理量。這樣,我們就可以通過試驗, 測量tg值,并以此來判斷介質(zhì)損耗的程度。表1-2 中列出了一些絕緣材料正常情況下的tg。從表1-2 可以看出,無機絕緣材料如電瓷以及非極性有機絕緣材料如交聯(lián)聚乙烯(被廣泛用于電纜)的介質(zhì)損耗較小,而聚氯乙烯環(huán)氧樹脂等極

37、性有機絕緣材料的介質(zhì)損耗較大。三、影晌tg的因素影響tg值的因素主要有溫度、頻率和電壓。1.溫度溫度對tg值的影響隨電介質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的不同有顯著的差異。中性或弱極性電介質(zhì)的損耗主要由電導引起,故溫度對tg的影響與溫度對電導的影響相似,即tg隨溫度的升高而按指數(shù)規(guī)律增大,且tg較小。表 1-2 某些絕緣材料的 tg( 工頻 ,20 )絕緣材料tg(%)絕緣材料tg(%)電瓷變壓器油油浸紙絕緣環(huán)氧樹脂酚醛樹脂0.00.020.050.50.5 80.2 110聚氯乙烯(PVC)聚乙烯(PE)交聯(lián)聚乙烯(XLPE)聚四氟乙烯5150.00.020.020.050.02極性電介質(zhì)(如變壓器油)中,極化損

38、耗不能忽略,tg值與溫度的關(guān)系如圖1-11所示。當溫度在tt1 時,由于溫度較低,電導損耗與極化損耗都小,電導損耗隨溫度升高而略有增大,而極化損耗隨溫度升高也增大(黏滯性減小,偶極子轉(zhuǎn)向容易),所以tg隨溫度升高而增大。當溫度在 t1tt2 時,溫度已不太低,此時分子的熱運動反而妨礙偶極子沿電場方向作有規(guī)則的排列,極化損耗隨溫度升高而降低,而且降低的程度又要超過電導損耗隨溫度升高的程度,因此tg隨溫度升高而減小。當溫度在 tt2 時,溫度已很高,電導損耗已占主導地位,tg又隨溫度升高而增大。圖 1-11 極性電介質(zhì) tg 與溫度的關(guān)系 圖 1-12 tg 與頻率的關(guān)系2.頻率頻率對tg的影響主

39、要體現(xiàn)于頻率對極化損耗的影響。tg與頻率的關(guān)系如圖1-12 所示。在頻率不太高的一定范圍內(nèi),隨頻率的升高,偶極子往復轉(zhuǎn)向頻率加快,極化程度加強, 介質(zhì)損耗增大,tg值增大。當頻率超過某一數(shù)值后,由于偶極子質(zhì)量的慣性及相互間的摩擦作用,來不及隨電壓極性的改變而轉(zhuǎn)向,極化作用減弱,極化損耗下降,tg值降低。3.電壓電壓對tg的影響主要表現(xiàn)為電場強度對tg值的影響。在電場強度不很高的一定范圍內(nèi),電場強度增大(由于電壓升高),介質(zhì)損耗功率變大,但 tg幾乎不變。當電場強度達到某一較高數(shù)值時,隨著介質(zhì)內(nèi)部存在不可避免的弱點或氣泡發(fā)生局部放電,tg隨電場強度升高而迅速增大。因此,在較高電壓下測tg值,可以

40、檢查出介質(zhì)中是否夾雜有氣隙、分層、龜裂等缺陷。此外,濕度對暴露于空氣中電介質(zhì)的tg影響也很大。電介質(zhì)受潮后,電導損耗增大,tg也增大。例如絕緣紙中水分含量從4% 增加到10%,tg值可增大100倍。然而,假如 tg值的測試是在溫度低于O5時進行,含水量增加,tg反而不會增大,這是因為此時介質(zhì)中的水分已凝結(jié)成冰,導電性又變差,電導損耗變小的緣故。為此,在進行絕緣試驗時規(guī)定被試品溫度不低于+5, 這對tg的測試尤為重要。四、介質(zhì)損耗在工程應用上的意義(1)在絕緣設計時,必須注意到絕緣材料的tg值。若tg值過大則會引起嚴重發(fā)熱,使絕緣加速老化,甚至可能導致熱擊穿。如篦麻油在交流電壓下tg較大(20時

41、,tg= 1%3%；100時,tg=20%80%),所以不能用于制造交流電容器；而它在直流電壓下 tg 較小,可用于制造直流或脈沖電容器。(2)tg值既反映了絕緣的現(xiàn)狀,又可通過測量tg=(u)的關(guān)系曲線來判斷絕緣從良好狀態(tài)向劣化狀態(tài)轉(zhuǎn)化的進程,故tg值的測量是電氣設備絕緣試驗中的一個基本項目。(3)通過研究溫度對tg值的影響,力求在工作溫度下的tg值為最小值而避開最大值。(4)極化損耗隨頻率升高而增大,尤其電容器采用極性電介質(zhì)時,其極化損耗隨頻率升高增加很快,當電源中出現(xiàn)較大高次(如3 次、5 次)諧波時,就很容易造成電容器絕緣材料因過熱而擊穿。(5)用于沖擊測量的連接電纜,其絕緣的tg值必

42、須很小,否則所測沖擊電壓通過電纜后將發(fā)生嚴重的波形畸變,影響到測量的準確性。1-5 電介質(zhì)的老化電介質(zhì)在使用過程中，由于受各種因素的作用，其性能逐漸變壞，以致最后喪失使用價值，這一現(xiàn)象稱為老化。這種變化過程叫老化過程。一、介質(zhì)老化的原因和特征1.促使介質(zhì)老化的原因(1)物理因素：電、熱、機械、應力、陽光及高能輻射等的作用； (2)化學因素：氧氣、臭氧、鹽霧、酸堿及其它化學物的作用；(3)生物因素：微生物、霉菌、昆蟲等的作用。隨著各種介質(zhì)的種類、結(jié)構(gòu)以及所處工作條件的不同，促使介質(zhì)老化的原因也各不一致。 2.介質(zhì)老化的特征在上述因素的長期作用下，必然引起介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，并表現(xiàn)出各種不同的破壞

43、特征。這些破壞特征歸納起來主要有以下四個方面：（1）外觀的變化：例如介質(zhì)發(fā)粘、發(fā)軟、變硬、變脆、變形、變色、龜裂、粉化、起泡、剝落、長霉、銹蝕等；（2）物理、化學性能的變化：例如比重、熔點、分子量的變化以及耐熱、耐寒等性能的變化；（3）機械性能的變化：例如拉伸強度、彎曲強度、耐磨強度等性能的變化；（4）電性能的變化：例如電導率、介電系數(shù)、介質(zhì)損耗、耐受電壓的性能等的變化。應該指出，一種介質(zhì)的老化過程，一般都不會也不可能同時具有上述所有的變化和現(xiàn)象。實際上，往往只有其中一些性能指標的變化，并且常常以在外觀上出現(xiàn)一種或數(shù)種變化為特征。3.常見的介質(zhì)老化實例發(fā)電機定子繞組的出槽口，在熱的作用下，由于

44、銅、硅鋼片、云母絕緣的熱膨脹系數(shù)不相同，而引起云母絕緣的裂散，嚴重的可以使繞組的銅線達到裸露的程度。變壓器繞組的絕緣紙及紙板，在熱、電、氧等因素的長期作用下，會發(fā)生脆化，喪失彈性，容易碎裂，紙色變成焦黃或黑褐色，老化嚴重的線圈絕緣會變成粉末狀，用手觸試即行脫落。電氣設備中所用的絕緣油，在運行過程中，經(jīng)常處于較高的溫度下，同時，又不可避免地與空氣中的氧接觸，發(fā)生氧化反應。此外，當水分浸入油中，經(jīng)與空氣接觸，造成酸化，會促使絕緣油老化的加速。老化以后的絕緣油，性能逐漸變壞，油色變深，由淡黃色變?yōu)樽睾稚一鞚?、粘稠的程度等都要增加，并出現(xiàn)酸味，有時會有燒焦的氣味，同時在油中還產(chǎn)生沉淀物。套管絕緣

45、長期處在電場作用下，當其內(nèi)部存在氣隙時 ，將發(fā)生電離。電離時產(chǎn)生臭氧、硝酸等化學物，腐蝕絕緣材料。加之絕緣結(jié)構(gòu)受外部應力或內(nèi)部應力的影響，迫使介質(zhì)損傷。套管絕緣老化的結(jié)果，可能使套管發(fā)生龜裂。二、電介質(zhì)的擊穿強度如前述，電介質(zhì)老化以后，其性能明顯變壞，其中包括耐受電壓的能力要下降，甚至失去固有的絕緣性能，變成為導體。為了表征電介質(zhì)耐受電壓的能力，我們引入一個物理量擊穿強度。當施加于電介質(zhì)的電壓達到某臨界值時，通過介質(zhì)的電流會急劇增加，電介質(zhì)完全失去絕緣性能，這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿。導致電介質(zhì)擊穿的最低臨界電壓稱為擊穿電壓（UB），電介質(zhì)單位厚度上所承受的擊穿電壓稱為擊穿電場強度，簡稱擊穿強度

46、，又叫絕緣強度或耐電強度（EB）。在均勻電場中，電介質(zhì)的擊穿強度為 （1-18）式中 EB擊穿強度（KV/cm或KV/mm）；UB擊穿電壓（KV）；D電介質(zhì)擊穿處的厚度（cm或mm）。最后應該指出，電介質(zhì)發(fā)生擊穿，當除去施加的電壓使介質(zhì)“休息”以后，電介質(zhì)還能恢復到原來的擊穿強度，這種可逆的過程叫介質(zhì)疲勞。電介質(zhì)發(fā)生擊穿，即使除去電壓使介質(zhì)“休息”以后，介質(zhì)還是恢復不到原來的擊穿強度，這時則認為介質(zhì)已老化。介質(zhì)的疲勞是介質(zhì)老化的起始階段。本 章 小 結(jié)電介質(zhì)就是絕緣材料。當作用電場強度小于擊穿場強時,電介質(zhì)中會進行極化、電導過程,同時伴隨有損耗。表征不同電介質(zhì)的這三個物理過程程度強弱的物理量分

47、別是介電系數(shù)、電導率(或電阻率)、介質(zhì)損失角正切tg。當作用電場強度達到擊穿場強(也稱絕緣強度或擊穿強度)時,電介質(zhì)完全失去絕緣性能而導電,此過程稱為電介質(zhì)的擊穿。表征電介質(zhì)耐受電壓能力的物理量是擊穿強度EB 。電介質(zhì)有氣體、液體、固體三種形態(tài)。氣體電介質(zhì)的極化、電導過程都很微弱, 從而介質(zhì)損耗常忽略不計。氣體、液體電介質(zhì)在擊穿過程結(jié)束后還能自行恢復絕緣性能而固體電介質(zhì)則不能。電容器之所以能儲存較多電荷(相比于真空電容器),電介質(zhì)在直流電壓作用下之所以出現(xiàn)吸收現(xiàn)象,都源于電介質(zhì)的極化過程。研究電介質(zhì)的導電過程使人們可以從絕緣的對立面導電這個角度來審視電介質(zhì)的絕緣性能,并可通過絕緣電阻、泄漏電流

48、這些絕緣的特性參數(shù)來判斷電氣設備絕緣性能的良好與否。吸收現(xiàn)象是電介質(zhì)在直流電壓作用下發(fā)生極化過程和電導過程的綜合結(jié)果。根據(jù)吸收現(xiàn)象,可通過測量吸收比或極化指數(shù)來對電氣設備的絕緣性能作出判斷。tg 是表征電介質(zhì)在交流電壓作用下?lián)p耗(主要是極化損耗和電導損耗)的參數(shù),tg只取決于電介質(zhì)內(nèi)在的損耗特性,是一個無量綱的參數(shù)。復習思考題1-1 解釋絕緣電阻、吸收比、泄漏電流、tg的基本概念。為什么可以用這些參數(shù)表征絕緣介質(zhì)的特性?1-2 為何說電介質(zhì)的擊穿過程是一個質(zhì)變與突變的過程? 何謂電介質(zhì)的絕緣強度? 說明電動機繞組對地(鐵芯)絕緣在直流電壓下的絕緣強度要高于交流電壓下絕緣強度的原因。1-3 電介

49、質(zhì)的等值電路是怎樣的電路？解釋等值電路中各支路的含義。1-4 為什么常可通過測量變壓器絕緣和電機絕緣在70和 20電容量的比值來判斷絕緣是否干燥? l-5 介質(zhì)損耗為電介質(zhì)的功率損耗, 為什么不用損耗功率P而要用tg來表征電介質(zhì)在交流電壓下的損耗特性?1-6 為什么電源中存在較嚴重高次諧波時容易引起電氣設備絕緣的老化加快?1-7 為什么標準電容器(無損電容器)都采用氣體電介質(zhì)而不用固體電介質(zhì)?1-8 為什么絕緣等值電容量較小的設備(如絕緣子)都不測吸收比,而大型設備(如大型發(fā)電機、大型變壓器)做絕緣試驗時則要測極化指數(shù)? 為什么吸收比、極化指數(shù)不需進行溫度換算?l-9 為什么某些絕緣等值電容量

50、大的設備(如電容器、電纜、大容量電機等),經(jīng)直流高壓絕緣試驗后接地放電時間要求長達310min?1-10什么叫電介質(zhì)的擊穿電壓、擊穿強度？1-11 什么叫介質(zhì)老化？促使介質(zhì)老化的原因有哪些？第二章 絕緣試驗方法本章提要本章討論各種絕緣試驗的基本方法。學習本章應掌握各種試驗的目的和原理,了解各種試驗的接線、裝置、試驗步驟及試驗中應注意的事項。對局部放電測量和絕緣油中溶解氣體色譜分析兩項試驗,還應理解其診斷絕緣潛伏性故障的特點。對具體電氣設備進行各項絕緣試驗時的“個性”問題將在第三章中予以討論。2-1 絕緣預防性試驗一、電氣設備試驗的分類為保證電氣設備能可靠和有效地運行,從設計、制造、安裝調(diào)試到運

51、行的各個階段,都要對電氣設備進行各種測試和試驗,它們分別稱為型式試驗、出廠試驗、安裝交接驗收試驗和預防性試驗。其中型式試驗和交接驗收試驗的具體項目分別較出廠試驗與預防性試驗的試驗項目多、試驗要求高。預防性試驗的主要意義是在前三個階段試驗的基礎上,考察電氣設備經(jīng)過一段時間的運行之后,其各項技術(shù)性能有無幅度過大的變化或有無超過預防性試驗規(guī)程規(guī)定的標準。若沒有,則可以認為設備整體技術(shù)狀況仍然在預定的可以安全可靠運行的范圍內(nèi)。電氣設備試驗,根據(jù)其作用和要求,可分成兩大類：即性能試驗和絕緣試驗。性能試驗主要測試電氣設備的電氣性能參數(shù)(如變壓器的變比、空載損耗、負載損耗等)和其他特性(如變壓器的溫升、斷路

52、器的動作特性等),以保證電氣設備在運行中能起到它應起的作用。絕緣試驗則按照規(guī)定的試驗方法對絕緣的性能進行測試或試驗,以掌握電氣設備絕緣的狀況。絕緣試驗通常采用電氣的方法進行,即加上規(guī)定的試驗電壓后進行測試,試驗電壓一般都是高壓,所以絕緣試驗習慣上又稱高壓試驗。近年來發(fā)展的溶解氣體色譜分析、油中水和糠醛含量的分析、超聲波探測法等則采用非電氣的試驗方法來對絕緣的狀況進行診斷。二、絕緣預防性試驗及其重要意義 絕緣預防性試驗是指在電氣設備運行階段定期或根據(jù)需要進行的絕緣試驗。之所以冠以“預防性”，是因為通過絕緣試驗可以及早發(fā)現(xiàn)絕緣可能存在的缺陷,甚至是潛伏性缺陷, 然后通過相應的維護與檢修,避免電氣設

53、備絕緣在實際運行中發(fā)生損壞或擊穿。因此,絕緣預防性試驗起到預防絕緣事故的作用。運行經(jīng)驗表明,電力系統(tǒng)中的事故有不少是由于絕緣問題造成的,其中電氣設備故障原因中,絕緣故障占到60%80%。因此,絕緣預防性試驗對保證電氣設備安全可靠運行,從而保證電力系統(tǒng)可靠運行有十分重要的意義。絕緣故障常由絕緣缺陷引起。電氣設備的絕緣缺陷,有些是制造、運輸、安裝過程中潛伏下來的(沒有被出廠試驗和交接驗收試驗發(fā)現(xiàn)),但大多數(shù)是由于運行過程中在電壓(工作電壓和過電壓)、機械應力、熱、化學等方面的因素作用下造成的。絕緣缺陷通?？煞譃閮纱箢悺５谝活愂羌行匀毕?表現(xiàn)為絕緣局部性的損傷(開裂、磨損、腐蝕等)、局部性的受潮和局部性的內(nèi)部氣泡。這類缺陷只影響一部分