影響變壓器油擊穿電壓的因素是什么
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變壓器油的介電強度或擊穿電壓是衡量其承受電氣設備內部電壓而不被損壞的能力,是檢驗變壓器油性能的主要手段之一。它實際測量的是絕緣油的瞬時擊穿電壓值。純絕緣油中總會有一些自由電子在外界高能射線的作用下解離,或在局部強電場的作用下從陰極冷射出來。這些電子在電場的作用下受到沖擊和離解,最終導致絕緣油的擊穿。工程上使用的絕緣油往往不是很純凈,含有各種雜質。
干燥劑的油具有很高的擊穿電壓值。國產油擊穿電壓值一般在40kV以上,有的可達到60kV以上。然而,當油中含有游離水、溶解水或固體時,由于這些雜志比油本身具有更高的導電性和介電常數,它們會在電場(電壓)的作用下形成導電橋,降低油的擊穿電壓值。該試驗可以判斷油中是否有水分、雜質和導電顆粒,但不能判斷油中是否有酸或污泥。
影響變壓器油擊穿電壓的因素:
(1)水分,水分是影響擊穿電壓的敏感項。由于水是極性分子,在電場力的作用下,容易被拉長,沿電場方向排列,從而在兩極之間形成導電“橋”,導致擊穿電壓急劇下降。此外,擊穿電壓的大小不僅取決于水的含量,還取決于油中水的狀態。通常,乳化水對擊穿電壓的影響較大,其次是溶解水。
(2)油中含有少量氣泡,也會顯著降低擊穿電壓。由于油中存在氣泡,氣泡可以在較低的電壓下被釋放,并在電場的作用下,在電極之間形成導電性“小橋”,使油被擊穿,降低了油的擊穿電壓。
(3)溫度對擊穿電壓的影響取決于油中雜質和水分的存在與否。不含雜質且干燥無水分的油,一般對溫度擊穿電壓影響不大。但是,當溫度上升到一定溫度時,油分子本身由于開裂而發生電離,隨著溫度的升高,油的粘度明顯下降,電離產生的電子和離子由于阻力變小而跑得更快。因此,油被擊穿,擊穿電壓明顯下降。
如果油中含有雜質和水分,在相同溫度下,其擊穿電壓高于無雜質時。含水油的擊穿電壓較低。當溫度較低時,油中的水分大多懸浮,其擊穿電壓值較小。擊穿電壓相應升高。但是,如果溫度上升到一定程度,油中的水分就會蒸發,油中的氣泡數量就會增加,并且隨著溫度的升高,粘度降低,導致水、雜質和氣泡在油中形成導電的“橋梁”。,使油的擊穿電壓再次迅速下降。特別是在油中存在雜質和水分的情況下,這種導電“橋”更容易形成,擊穿電壓下降更明顯。
(4)當油中同時含有游離碳和水分時,油的擊穿電壓隨著碳顆粒量的增加而降低。
(5)油品老化后產生的酸等產物是使水保持乳化狀態的不利因素,從而降低油品的擊穿電壓;在干燥無水分的油時,酸等老化產物對擊穿電壓沒有影響。但它確實使介質損耗系數急劇增加。此時,測量油液的擊穿電壓不如測量介質損耗因子來判斷油液老化程度的原因。