第三章 固體電介質(zhì)和液體電介質(zhì)的擊穿特性

電介質(zhì)的擊穿特性內(nèi)容：1.氣體介質(zhì)的擊穿；2.液體介質(zhì)的擊穿；3.固體介質(zhì)的擊穿。主要知識點(diǎn)：1.介質(zhì)擊穿現(xiàn)象及相關(guān)概念；2．介質(zhì)擊穿過程；3.影響介質(zhì)擊穿電壓的因素；4.提高介質(zhì)擊穿特性的方法。

第三章液體和固體電介質(zhì)的擊穿特性

3.1液體電介質(zhì)的擊穿特性

3.2固體電介質(zhì)的擊穿特性引言空氣的耐電強(qiáng)度10—30kV/cm左右；液體介質(zhì)的耐電強(qiáng)度100—200kV/cm；固體介質(zhì)的耐電強(qiáng)度一百多

—幾千kV/cm液體、固體電介質(zhì)是電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的主要絕緣材料。液體、固體電介質(zhì)的電氣強(qiáng)度高，用它們作為絕緣介質(zhì)，可以大大縮小導(dǎo)體間的絕緣距離，從而減小電氣設(shè)備的體積。3.1液體電介質(zhì)的擊穿特性

液體電介質(zhì)又稱絕緣油，在常溫下為液態(tài)。主要用在變壓器、電容器、油斷路器和電纜等電氣設(shè)備中。特點(diǎn)

較高電氣強(qiáng)度流動性作用絕緣散熱、滅弧、填充浸漬

液體電介質(zhì)3.1液體電介質(zhì)的擊穿特性礦物油（變壓器油、電容器油）合成油（硅油、十二烷基苯）學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、

擊穿過程?(擊穿機(jī)理)

二、

影響液體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素?

三、

提高液體介質(zhì)擊穿電壓的方法?3.1液體電介質(zhì)的擊穿特性液體電介質(zhì)純凈的液體電介質(zhì)工程用液體電介質(zhì)（含雜質(zhì)）

一、液體電介質(zhì)的擊穿機(jī)理（擊穿過程）擊穿機(jī)理不同

1．電擊穿過程（碰撞游離）

碰撞游離開始作為擊穿條件電子崩發(fā)展至一定大小為擊穿條件2．氣泡擊穿過程（雜質(zhì)“小橋”）

雜質(zhì)是水分、受潮的纖維和被游離了的氣泡等構(gòu)成，它們在電場的作用下，在電極間逐漸排列成為小橋，從而導(dǎo)致?lián)舸Ｒ?、液體電介質(zhì)的擊穿機(jī)理（擊穿過程）雜質(zhì)（多數(shù)介電常數(shù)較大）極化，并沿電場方向排列＝》沿雜質(zhì)通道泄漏電流增大，使水分汽化、液體分解＝》氣泡電離、膨脹，形成“小橋”＝》沿“小橋”擊穿液體電介質(zhì)純凈的液體電介質(zhì)工程用液體電介質(zhì)（含雜質(zhì)）

一、液體電介質(zhì)的擊穿機(jī)理（擊穿過程）電擊穿過程電擊穿過程氣泡擊穿過程擊穿機(jī)理二、影響液體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素雜質(zhì)溫度電場的均勻程度電壓作用時(shí)間壓力二、影響液體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素油中含有雜質(zhì)，擊穿電壓就會顯著降低!

通過標(biāo)準(zhǔn)油杯中變壓器油的工頻擊穿電壓來衡量油的品質(zhì)表20.0.1絕緣油的試驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)說

明1外狀透明，無雜質(zhì)或懸浮物外觀目視5水分(mg/L)500kV：≤10200kV～300kV：≤15110kV及以下電壓等級：≤20按《運(yùn)行中變壓器油水分測定法(氣相色譜法)》GB/T7601中的有關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)8擊穿電壓500kV：≥60kV330kV：≥50kV60～220kV：≥40kV35kV及以下電壓等級：≥35kV1按《絕緣油

擊穿電壓測定法》GB/T507或《電力系統(tǒng)油質(zhì)試驗(yàn)方法

絕緣油介電強(qiáng)度測定法》DL/T429中的有關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)2油樣應(yīng)取自被試設(shè)備3該指標(biāo)為平板電極測定值，其他電極可按《運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T7595及《絕緣油

擊穿電壓測定法》GB/T507中的有關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)4對注入設(shè)備的新油均不應(yīng)低于本標(biāo)準(zhǔn)9體積電阻率(90℃)(Ω·m)≥6×1010按《液體絕緣材料工頻相對介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)和何種電阻率的測量》GB/T5654或《絕緣油體積電阻率測定法》DL/T421中的有關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)10油中含氣量(%)(體積分?jǐn)?shù))330～500kV：≤1按《絕緣油中含氣量測定真空壓差法》DL/T423或《絕緣油中含氣量的測定方法(二氧化碳洗脫法)》DL/T450中的有關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)11油泥與沉淀物(%)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))≤0.02按《石油產(chǎn)品和添加劑機(jī)械雜質(zhì)測定法(重量法)》GB/T511中的有關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)20.0.3絕緣油當(dāng)需要進(jìn)行混合時(shí)，在混合前，應(yīng)按混油的實(shí)際使用比例先取混油樣進(jìn)行分析，其結(jié)果應(yīng)符合表

20.0.1中第8、11項(xiàng)的規(guī)定。混油后還應(yīng)按表20.0.2中的規(guī)定進(jìn)行絕緣油的試驗(yàn)。

20.0.4SF6新氣到貨后，充入設(shè)備前應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)六氟化硫》GB12022絕緣油的試驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)

1.雜質(zhì)二、影響液體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素當(dāng)油中含水量達(dá)十萬分之幾時(shí)，對擊穿電壓就有明顯影響。當(dāng)油中還含有其他雜質(zhì)時(shí)，擊穿電壓的下降程度隨雜質(zhì)的種類和數(shù)量而異。常溫下、均勻電場油間隙

1.雜質(zhì)二、影響液體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素①雜質(zhì)含量②雜質(zhì)在油中的存在狀態(tài)懸浮態(tài)溶解態(tài)沉渣態(tài)×

2.溫度二、影響液體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素①干燥的油溫度對有的擊穿電壓影響很?、谑艹钡挠捅芙猓綋舸╇妷骸癗”形變化

3.電場均勻程度

電場愈均勻，雜質(zhì)越易形成“小橋”，雜質(zhì)對油在工頻電壓下的擊穿電壓的影響愈大。二、影響液體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素優(yōu)質(zhì)油：保持油不變，而改善電場均勻度，能使工頻擊穿電壓顯著增大，也能大大提高其沖擊擊穿電壓。品質(zhì)差的油：改善電場對于提高其工頻擊穿電壓的效果較差。在沖擊電壓下，由于雜質(zhì)來不及形成小橋，故改善電場總是能顯著提高油隙的沖擊擊穿電壓，而與油的品質(zhì)好壞幾乎無關(guān)。4.電壓作用時(shí)間變壓器油的擊穿電壓隨電壓作用時(shí)間的增大而減小雜質(zhì)與小橋的形成時(shí)間二、影響液體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素

5．壓力

油中含有氣體時(shí)，其工頻擊穿電壓隨油的壓力增大而升高。因?yàn)閴毫υ黾訒r(shí)，氣體在油中的溶解量增大，并且氣泡的局部放電起始電壓也提高。但是油經(jīng)過脫氣之后，則壓力對擊穿電壓的影響減小。二、影響液體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素1.減少雜質(zhì)2.減少雜質(zhì)降低雜質(zhì)影響（1）過濾（2）防潮（3）脫氣（1）覆蓋層（2）絕緣層（3）屏障三、提高液體介質(zhì)擊穿電壓的方法3.2固體介質(zhì)的擊穿

在電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣中一般都離不開固體介質(zhì)。與氣體、液體介質(zhì)相比，固體介質(zhì)通常具有更高的擊穿場強(qiáng)，發(fā)生擊穿后其絕緣性能往往不能恢復(fù)。固體介質(zhì)的擊穿(一)擊穿過程?1．電擊穿過程（碰撞游離）2．熱擊穿過程（熱狀態(tài)）3．電化學(xué)擊穿過程（老化）固體介質(zhì)的擊穿(二)影響固體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素?1．電壓作用時(shí)間2．溫度3．電場均勻程度4．電壓的種類5．累積效應(yīng)