电气设备绝缘的破坏.doc

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电气设备绝缘的破坏
(1)绝缘击穿
绝缘材料所具备的绝缘性能一般是指其承受的电压在一定范围 内所具备的性能。当承受的电压超出了相应的范围时，就会出现击 穿现象。电介质击穿是指电介质在强电场作用下遭到急剧破坏，丧 失绝缘性能的现象。击穿电压是指使电介质产生击穿的最小电压。 击穿强度是指使电介质产生击穿的最小电场强度(也叫耐压强 度)。对于电介质通常用平均击穿强度表示：
EB二UB/d( KV/cm)
式中，UB为击穿电压；d为击穿处绝缘厚度。
① 气体电介质的击穿
气体击穿是由碰撞电离导致的电击穿。在强电场中，带电质点 (主要是电子)在电场中获得足够的动能，当它与气体分子发生碰 撞时，能够使中性分子电离为正离子和电子。新形成的电子又在电 场中积累能量而碰撞其他分子，使其电离，这就是碰撞电离。碰撞 电离过程是一个连锁反应过程，每一个电子碰撞产生一系列新电 子，因而形成电子崩。电子崩向阳极发展，最后形成一条具有高电 导的通道，导致气体击穿。
② 液体电介质的击穿
液体电介质的击穿特性与其纯净度有关，一般认为纯净液体的 击穿与气体的击穿机理相似，是由电子碰撞电离最后导致击穿。但 液体的密度大，电子自由行程短，积聚能量小，因此击穿场强比气 体高。
工程上液体绝缘材料不可避免地含有气体、液体和固体杂质。 在强电场的作用下定向排列，运动到电场强度最高处联成小桥，小 桥贯穿两电极间引起电导剧增，局部温度骤升，最后导致击穿。为 了保证绝缘质量，在液体绝缘材料使用之前，必须对其进行纯化、 脱水、脱气处理；在使用过程中应避免这些杂质的侵入。液体电介 质击穿后，绝缘性能在一定程度上可以得到恢复。
③ 固体电介质的击穿
固体电介质的击穿有电击穿、热击穿、电化学击穿、放电击穿 等形式。绝缘结构发生击穿，往往是电、热、放电、电化学等多种 形式同时存在，很难截然分开。一般来说，在采用 tan 5值大、耐
热性差的电介质的低压电气设备，在工作温度高、散热条件差时， 热击穿较为多见。而在高压电气设备中，放电击穿的概率就大些。 脉冲电压下的击穿一般属于电击穿。当电压作用时间达数十小时乃 至数年时，大多数属于电化学击穿。
(2)绝缘老化
电气设备在运行过程中，其绝缘材料由于受热、电、光、氧、机 械力(包括超声波)、辐射线、微生物等因素的长期作用，产生一 系列不可逆的物理变化和化学变化，导致绝缘材料的电气性能和机
械性能的劣化。绝缘老化过程