介紹提高液體電介質(zhì)擊穿電壓的方法，掌握提高液體絕緣介質(zhì)的擊穿電壓的方法

一、提高液體電介質(zhì)品質(zhì)

1.過(guò)濾

將油在壓力下連續(xù)通過(guò)濾油機(jī)中大量的濾紙層，可過(guò)濾纖維、吸附水分和有機(jī)酸等油中雜質(zhì)；也可以先在油中加白土、硅膠等吸附劑，吸附油中的水分、有機(jī)酸等，然后再過(guò)濾，則效果更好。

2.祛氣

方法是：先將油加熱，在真空室中噴成霧狀，油中原含的水分和氣體即揮發(fā)并被抽去，然后在真空條件下將油注入電氣設(shè)備中。由于該電氣設(shè)備已被真空除氣，就不會(huì)使油中重新混入氣體，這有利于油滲入電氣設(shè)備絕緣的微細(xì)空隙中。在運(yùn)行中保持油的品質(zhì)的方法是裝置吸附劑過(guò)濾器。

3.防潮

油浸式絕緣在浸油前必須烘干，必要時(shí)可用真空干燥法去除水分。某些設(shè)備如變壓器，可在呼吸器的空氣入口處放置干燥劑。

二、改善電場(chǎng)

1. 覆蓋

緊緊包在小曲率半徑電極上覆以薄固體絕緣材料或涂上漆膜，其厚度一般只有零點(diǎn)幾毫米。覆蓋層可阻止雜質(zhì)小橋的發(fā)展，能顯著提高油間隙的工頻擊穿電壓，并減小其分散性，因而充油設(shè)備里很少用裸導(dǎo)體。

2. 絕緣層

當(dāng)覆蓋的厚度增大到能分擔(dān)一定的電壓，即成為絕緣層，一般為數(shù)毫米到數(shù)十毫米，它能降低絕緣表面的最大電場(chǎng)強(qiáng)度，有利于提高整個(gè)間隙的工頻擊穿電壓和沖擊擊穿電壓，例如，變壓器中引線對(duì)箱壁的油間隙為100mm時(shí)，當(dāng)在裸線上包以厚3mm絕緣層后，擊穿電壓約提高一倍。

3.屏障

在電場(chǎng)中放置層壓紙板或壓布板作為屏障，可局部改善電場(chǎng)分布，通常在極不均勻電場(chǎng)中采用屏障可使油間隙的工頻擊穿電壓提高到無(wú)屏障時(shí)的2倍或更高，例如，變壓器在繞組間、相間、對(duì)鐵心或鐵軛間的油間隙中的固體絕緣板，其形狀可以是平板、圓筒、圓管，厚度2～7mm。屏障有兩個(gè)作用：

1機(jī)械阻隔雜質(zhì)小橋的形成；2 使電場(chǎng)分布更均勻。變壓器常采用薄紙筒小油道結(jié)構(gòu)，即將油隙用多層屏障分隔成多個(gè)較短的油間隙，則擊穿場(chǎng)強(qiáng)更高，但過(guò)于細(xì)長(zhǎng)的間隙不利于散熱。

一、絕緣油的老化過(guò)程

絕緣油老化的過(guò)程可分為三個(gè)階段：

(1)A期：新油在與空氣接觸的過(guò)程吸收的氧氣將與油中的不飽和碳?xì)浠衔锲鸹瘜W(xué)反應(yīng)，形成飽和的化合物。主要表現(xiàn)在：顏色逐漸深暗，從淡黃色變?yōu)樽睾稚瑥耐该髯優(yōu)榛鞚幔ざ仍龃?妨礙對(duì)流傳熱)，閃燃點(diǎn)增高，灰分和水分增多。

(2)B期：油繼續(xù)吸收氧氣，生成穩(wěn)定的油的氧化物和低分子量的有機(jī)酸，如蟻酸、醋酸等，也有部分高分子有機(jī)酸，如脂肪酸、瀝青酸等，使油的酸價(jià)增高，這種油對(duì)繞組絕緣和金屬都有較強(qiáng)的腐蝕作用。

(3)C期：油進(jìn)一步氧化，當(dāng)酸性物濃度達(dá)一定程度時(shí)，便產(chǎn)生加聚和縮聚作用，生成中性的高分子樹(shù)脂質(zhì)及瀝青質(zhì)，同時(shí)析出水分，使油呈混濁的膠凝狀態(tài)。最后成為固體的油泥沉淀，油泥沉淀在繞組上會(huì)妨礙繞組的散熱，且絕緣性能變壞，表現(xiàn)在電阻率降低，介質(zhì)損耗增大，擊穿電壓降低。隨著油繼續(xù)氧化，油的質(zhì)量日益劣化，劣化到一定程度的油就不能再繼續(xù)使用。

上述過(guò)程可概括為：油溫升高→氧化加速→油裂解→分解出多種能溶于油的微量氣體→絕緣破壞。

二、絕緣油老化的影響因素

(1)溫度。溫度是影響變壓器油老化的主要因素之一。 試驗(yàn)指出；當(dāng)溫度低于60～70℃時(shí)，油的氧化作用很小， 高于此溫度時(shí)，油的氧化作用顯著；此后，溫度約每增高10℃， 油的氧化速度就增大一倍。 當(dāng)溫度超過(guò)115～120℃時(shí)，不僅出現(xiàn)氧化的進(jìn)一步加速，還可能伴隨有油本身的熱裂解，這一溫度一般稱為油的臨界溫度。

油的臨界溫度與油的成分和精煉程度有關(guān)。為此，在油的運(yùn)行中或油的處理過(guò)程中，一般規(guī)定不允許超過(guò)115℃(這是指油的局部最高溫度，如緊靠著繞組、鐵心、導(dǎo)線接頭、觸點(diǎn)，或其他加熱面處的局部最高油溫，而不是指平均溫度或上層油溫)。

(2)油的接觸物。當(dāng)油接觸到金屬、纖維、水分、灰塵等時(shí)，會(huì)使油的吸氧量增加，加速油的氧化。如果使油不與氧氣接觸，則即使有接觸媒(銅)存在，且處在較高的溫度(98℃)下，經(jīng)過(guò)900～1000h，油仍能保持較好的質(zhì)量。

(3)光照和電場(chǎng)也都會(huì)加速油的老化。

三、延緩絕緣油的老化的方法

(1)裝置擴(kuò)張器。其作用為供油熱脹冷縮，使油與空氣接觸面減小。

(2)在油呼吸器通道中裝置吸收氧氣和水分的過(guò)濾器。用氧化鈣、硅膠、氧化鋁等以吸收水分；用粉末狀的銅、氯化銨、純潔的鐵屑等以吸收氧氣。

(3)以氮?dú)?/span>來(lái)排擠出油內(nèi)吸收的空氣。有的變壓器或高壓套管采用密閉并充氮的方法來(lái)防止油的氧化。

(4)摻入氧化劑，以提高油的安定性。抗氧化劑只有在新油或再生過(guò)的油中有效，因?yàn)樗荒苎娱L(zhǎng)上述A期的時(shí)間，它既不能阻止氧化過(guò)程的進(jìn)行，更不能使已氧化的油還原。

四、變壓器油的再生

將已老化的變壓器油進(jìn)行再生的方法，常用的有以下兩種。

1.酸一堿一白土法

把硫酸很好地與已老化的油相混合，使酸與油中的老化產(chǎn)物起化學(xué)反應(yīng)，變成不熔于油的酸渣，就可以很方便地從油中分離出來(lái)；然后在油中加入堿，以中和剩余的酸，再用清水洗滌；最后加入白土吸附劑，并經(jīng)過(guò)濾或離心分離，即得再生油。

2. 氫化法

在高溫高壓下，在有特殊接觸媒的條件下，用氫將油處理。在氫化過(guò)程中，油的氧化物被還原成原來(lái)的碳?xì)浠衔铮瑠Z取過(guò)來(lái)的氧與氫化合為水，并在真空中揮發(fā)出去。這種方法適用于老化較嚴(yán)重的油，用這種方法再生的油質(zhì)量好。