影響絕緣老化的因素有哪些

長期使用的電纜會隨著時間的推移失去絕緣質量,換句話說,它們的絕緣老化。這是由於多種因素造成的。結果,佈線的某些地方暴露在外,這充滿了危險事故:意外短路和火花可能導致火災或至少對人造成電擊傷害。

當然,現在使用的絕緣材料比以前使用的絕緣材料更耐用,但有些地方的電線長期沒有更換,絕緣老化的問題仍然存在。下面我們就來看看影響絕緣老化的因素有哪些。

電纜絕緣

絕緣老化以相對單位測量。老化是以標准允許的溫度下運行對應的單位。在實際計算中,通常使用稱為“八度法則”的法則來估算絕緣的老化過程。

這條規則雖然只是一般老化定律的一個特例,但在通常允許的絕緣溫度範圍內給出了一個很好的現實近似值。在更高的溫度下,這會導致老化數據略微誇大,但對於相對估計仍然有用。

八步法則的含義歸結為:溫度每升高8°C,絕緣材料會加速磨損(老化)兩次。這意味著,例如,如果帶絕緣的電線芯線在過載期間的溫升為 48°C 而不是規範中接受的 40°C,那麼它們的絕緣層將以 2 倍的速度磨損,溫度為 56 °C — 快 4 倍。

電氣裝置中的電氣絕緣 絕緣老化的主要因素有以下幾點。工作電壓或罕見的過電壓有時會引起絕緣局部放電,從而導致所謂的。絕緣電老化。

其次是由於暴露於熱和氧化引起的老化。最後,防潮絕緣也是一個不容忽視的很強的老化因素。

其他(不太重要的)老化因素是:靜態或振動性質的機械負載以及電解反應產物和有機酸的化學破壞作用。

影響絕緣老化的因素有哪些

絕緣的電老化——放電引起的微裂紋逐漸積累

局部放電會導致大多數類型的絕緣逐漸破壞:每次放電,只有部分能量用於材料分子鍵的不可逆破壞,因此破壞發生緩慢但肯定。它看起來像是絕緣層中的微裂紋。

不同的材料破壞的程度和規模是不同的。有機電介質在局部放電的作用下,釋放出導電的碳化合物,以及氣體:氫氣、甲烷、二氧化碳、乙炔等。當固體電介質的分子鍵斷裂時,會形成自由基。

隔油和紙油絕緣改變了其每個組件的電氣特性和物理化學性質:電氣紙板、礦物油和紙老化,浸漬成分被破壞,電導率最終增加,有害破壞的有利條件是創建 .

電源變壓器

至於石油本身,在強電場下,其中的電子獲得足夠的能量來破壞碳分子,從而釋放出氫氣。這個過程在高壓線路的絕緣中尤為明顯,不同類型的絕緣以其自身的破壞強度(取決於絕緣的成分)為特徵。

這裡值得注意的是,絕緣擊穿和裂紋的形成不會因任何時刻的過電壓而立即發生。這個過程很慢:每次出現新的浪湧時,微裂紋都會累積,只有在最後看起來絕緣體被裂紋損壞了。

變壓器套管

熱老化——破壞絕緣性能的化學反應

很明顯,在 25°C 的正常條件下,所有絕緣材料都表現正常,它們在室溫下是惰性的。然而,流過電纜的電流會將絕緣層加熱到 130°C 甚至更高。在這種情況下,絕緣材料會慢慢發生化學反應,逐漸降低其性能。

電介質最初是剛性的——隨著時間的推移它們會變脆,電纜上任何顯著的機械應力都會導致這種絕緣材料破裂和破壞。液體電介質逐漸蒸發,部分變成氣體,因此這種絕緣體的介電強度會隨著時間的推移而降低。它也是一個免受熱作用的老化絕緣網絡。

電機繞組絕緣損壞

水分作為老化因素——促進滲漏的氧化

毫不奇怪,水分會進入電纜的絕緣層,無論是熱氧化過程形成的冷凝水還是來自外部環境的水,同樣的季節性降水。

當自由離子開始增加漏電流時,絕緣電阻會因水分的作用而降低。介電損耗增加,最終導致完全擊穿。但即使沒有發生損壞,濕氣仍然會導致絕緣過熱,熱老化不會延遲。

這就是為什麼絕緣始終保持乾燥如此重要的原因,並且在大型工業中,根據這一規定,不斷監測絕緣的水分含量並採取措施將這種老化因素降至最低。

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