一、电老化
绝缘内部的局部放电造成
水树枝
图3－10 110kV变压器电容式 套管电容芯子上的绝缘劣化
电老化的三种形式: • 电解性老化-----直流电压 • 电离性老化(电树枝)-----交流电压 • 电导性老化(水树枝)-----交流电压
二、热老化 1．耐热性
电介质在热的长期作用下发生化 学反应，使其电气性能和其他性 能逐渐变差，称为热老化。主要 决定于温度和热作用时间。
•固体电介质的击穿形式有：电击穿、热击穿、电化学击穿。冲 击电压下会发生电击穿；电介质受潮或设备负荷太高，使电介 质温度太高，会发生热击穿；设备使用年限较长，电介质出现 严重老化，会发生电化学击穿。影响电介质击穿电压的因素较 多，特别应注意防潮，在运行中应加强散热，避免过负荷运行。
•电介质老化的程度主要决定于温度及介质经受热作用的时间。 为了使绝缘材料能有一个经济合理的使用寿命，国家标准中将 各种电工绝缘材料按其耐热程度划分等级。
• 作业 • 3-2 3-5
结束语
谢谢大家聆听！！！
29
用耐热有机树脂或漆粘合或浸渍的无机物（云母、 石棉、玻璃纤维及其制品）
H
180
硅有机树脂、硅有机漆，或用它们粘合或浸渍过的 无机材料，硅橡胶
不采用任何有机粘合剂或浸渍剂的无机物，如云母，
C
＞180
石英、石板、陶瓷、玻璃或玻璃纤维、石棉水泥制 品、玻璃云母模压品等，聚四氟乙烯塑料
三、受潮老化
它将加速电老化及热老化过程，缩短绝 缘的寿命。
6．受潮
固体介质受潮后，其电导率和介质损耗均迅速 增大，击穿电压也大幅降低。
7.机械负荷 使介质发生裂缝，击穿电压下降。
三、提高固体电介质击穿电压的方法
1．改进制造工艺 2．改进绝缘设计 3．改善绝缘的运行条件
§3.3 电介质的老化
固体及液体电介质，性能随时间的增长而 逐渐劣化，其电气及机械强度降低，介质 损耗及电导增大等等，这一现象称为电介 质的老化。引起电介质老化的因素，主要 有热的作用、电的作用、机械力的作用以 及水分、氧气等的作用。
与热过程相关。其特点是：击穿电压相对较 低，击穿时间也相对较长；击穿前介质发热显 著，温度较高；击穿电压与介质温度有很大关 系，即与电压作用时间、周围环境温度、散热 条件等关系密切。------容易发生在绝缘有局部 缺陷处.
•电化学击穿
由于绝缘的老化而最终导致的电击穿或热击穿 称为电化学击穿。
二、影响固体电介质击穿电压的主要因素 1.电压作用时间
Ub / Ub（1分钟）（%）
500
400
300
200
电击穿
100
φ50 φ100
15.3mm
热击穿 Ub（1分钟）
0100 102 104 106 108 1010 1012 加压时间（μs）
图3－8 油浸电工纸板击穿电压与电压作用时间的关系（25℃）
UbkV（有效值）
2．温度
50 40 30 20 10
三峡大学高电压技术课件
§3.1液体电介质 的击穿特性
图3－5 真空滤油机
包覆盖层
包绝缘层
屏障
图3－6 变压器内部降低杂质影响的措施
§3.2 固体 电介质的击穿特性
图3－7 变压器绕组绝缘击穿
一、固体电介质的击穿机理
•电击穿 •热击穿
由强电场引起，其特点是：击穿电压高，击穿 时间短；击穿前介质发热不显著；击穿电压与 电场的均匀程度有关，与周围环境温度无关。
四、机械力的影响
固体绝缘材料按其机械性能有脆性、塑 性和弹性三种。
知识点
•液体、固体电介质的击穿机理 •影响液体、固体电介质击穿电压的因素 •提高液体、固体电介质击穿电压的方法 •电介质的耐热性能
重点和难点
•影响液体、固体电介质击穿电压的因素 •提高液体、固体电介质击穿电压的方法
本章小结
•工程中的液体电介质的击穿过程用“小桥”理论解释。影响液体 电介质击穿电压的最主要因素是液体电介质的品质。提高液体 电介质击穿电压的方法也主要是提高液体电介质的品质，防止 液体电介质中“小桥”的形成。
电介质的耐热性是指保证其运行安全可靠时能 承受的最高允许温度。
短时耐热性 热劣化与长期耐热性
2．电介质的耐热等级 3．电介质的耐寒性
耐寒性是绝缘材料在低温下保证安全运行的最低许可温度， 否则，固体可能变脆、开裂；液体可能凝固。
耐热 最高持续工 等级 作温（℃）
电介质种类
表3－1 电介质的耐热等级
Y
90
未浸渍过的木材、棉纱、天然丝和纸等材料或其组 合物；聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶
A
105
矿物油及浸入其醛树脂塑料；胶纸板；胶布板；聚酯薄膜及聚酯 纤维；聚乙烯醇缩甲醛漆
B
130
沥青油漆制成的云母带、玻璃漆布、玻璃胶布板； 聚脂漆；环氧树脂
F
155
不同材料的转折温度t0不 同，即使同一介质，厚 度越大，散热越困难，t0 就越低。
0 20 40 60 80 100 120 140 160 t（℃） t0
图3－9 工频下电瓷的击穿电压与温度的关系
3．电场均匀程度
在均匀电场中，击穿电压随介质厚度的增加 而线性增加； 在不均匀电场中，介质厚度越大，电场越不 均匀，击穿电压不再直线上升。当介质厚度 增加到散热困难出现热击穿时，继续增加介 质厚度就没有意义了。
4．电压种类
冲击击穿电压比工频峰值击穿电压高。直流 击穿电压也比工频峰值击穿电压高 。
5．累积效应
固体介质在冲击电压作用下，有时虽未形成贯 穿的击穿通道，但已在介质中形成局部放电或 不完全击穿，由于固体绝缘的损伤是不可恢复 的，在多次冲击或工频试验电压下，一系列的 不完全击穿得以逐步发展，从而导致击穿电压 下降的现象，称为固体介质的“累积效应”。