電氣裝置的絕緣

電氣裝置的絕緣分為外部絕緣和內部絕緣。

對於外部絕緣，高壓裝置包括電極（電線）之間的絕緣間隙 電源線（電源線）, 正時輪胎 (RU), 外部帶電部件 電器 等），其中主要角色 電介質 執行大氣。隔離電極彼此之間以及與地面（或電氣裝置的接地部分）之間有一定的距離，並藉助絕緣體固定在某個位置。

對內絕緣包括變壓器和電機繞組的絕緣，電纜、電容器的絕緣，套管的壓實絕緣，斷開狀態下開關觸頭間的絕緣，即絕緣，通過外殼、外殼、罐等與環境密封。內部絕緣通常是不同電介質（液體和固體、氣體和固體）的組合。

外絕緣的一個重要特性是在消除損壞原因後恢復其電氣強度的能力。然而，外絕緣的介電強度取決於大氣條件：壓力、溫度和濕度。外部絕緣體的介電強度也受表面污染和沈淀的影響。

電氣設備內部絕緣的特性是老化，即老化。操作過程中電氣特性的惡化。介電損耗使絕緣體升溫。可能發生絕緣體的過度加熱，導致熱擊穿。在氣體夾雜物中發生的局部放電的影響下，絕緣被破壞並被分解產物污染。

固體和復合絕緣的擊穿——一種導致電氣設備損壞的不可逆現象。液體和內部氣體絕緣具有自愈性，但其特性會惡化。有必要在其運行期間不斷監測內部絕緣的狀況，以識別其中出現的缺陷並防止電氣設備的緊急損壞。

電氣裝置的外絕緣

在正常大氣條件下，氣隙的介電強度相對較低（在均勻場中，電極間距離約為 1 cm ≤ 30 kV / cm）。在大多數絕緣結構中，當施加高壓時，高度不均勻 電場……電極之間距離為 1-2 m 時，此類場中的電場強度約為 5 kV / cm，而距離為 10-20 m 時，該電場強度降至 2.5-1.5 kV / cm。在這方面，隨著額定電壓的增加，架空輸電線路和開關設備的尺寸迅速增加。

在不同電壓等級的發電廠中使用空氣的介電特性的權宜之計是由於創建絕緣的成本較低和相對簡單，以及空氣絕緣能夠在消除放電原因後完全恢復介電強度間隙故障。

外部絕緣的特點是介電強度取決於天氣條件（壓力 p、溫度 T、空氣的絕對濕度 H、降水的類型和強度），以及絕緣體表面的條件，即雜質的數量和性質。在這方面，氣隙被選擇為在壓力、溫度和濕度的不利組合下具有所需的介電強度。

室外安裝絕緣子的電氣強度是在對應於不同放電過程機制的條件下測量的，即當表面 絕緣體 清潔和乾燥，清潔和雨水濕潤，骯髒和潮濕。在指定條件下測量的放電電壓分別稱為乾放電、濕放電和污垢或濕放電電壓。

外部絕緣的主要電介質是大氣——它不會老化，即無論作用在絕緣上的電壓和設備的運行模式如何，其平均特性隨時間保持不變。

外絕緣電場的調節

由於外絕緣中的磁場高度不均勻，因此在曲率半徑較小的電極上可能會發生電暈放電。電暈的出現會導致額外的能量損失和強烈的無線電干擾。在這方面，降低電場不均勻程度的措施非常重要，這可以限制電暈形成的可能性，並略微增加外絕緣的放電電壓。

外絕緣中的電場調節是在絕緣體加固上的屏蔽的幫助下進行的，這增加了電極的曲率半徑，從而增加了氣隙的放電電壓。分裂導線用於高壓等級的架空輸電線路。

電氣裝置的內部絕緣

內部絕緣是指絕緣結構的一部分，其中絕緣介質是液體、固體或氣體電介質，或它們的組合，不與大氣空氣直接接觸。

使用內部絕緣而不是我們周圍的空氣的可取性或必要性是由於多種原因造成的。首先，內部絕緣材料具有顯著更高的抗電強度（5-10倍或更多），可以大幅縮短導線之間的絕緣距離，減小設備的尺寸。從經濟角度來看，這很重要。其次，內部絕緣的各個元件執行電線的機械緊固功能；在某些情況下，液體電介質會顯著改善整個結構的冷卻條件。

高壓結構中的內部絕緣元件在運行過程中會承受強大的電、熱和機械負載。在這些影響的作用下，絕緣的介電性能惡化，絕緣“老化”並失去介電強度。

機械負載對內部絕緣來說是危險的，因為構成它的固體電介質會出現微裂紋，然後在強電場的作用下會發生局部放電並加速絕緣老化。

對內部絕緣的一種特殊形式的外部影響是由與環境的接觸以及在破壞安裝的氣密性的情況下絕緣的污染和濕氣的可能性引起的。弄濕絕緣層會導致漏電電阻急劇下降和介電損耗增加。

內部絕緣必須具有比外部絕緣更高的介電強度，即在整個使用壽命期間完全排除擊穿的水平。

內絕緣損傷的不可逆性使得新型內絕緣和新開發的高、特高壓設備大型絕緣結構的實驗數據積累變得非常複雜。畢竟，每塊大而昂貴的絕緣材料只能進行一次故障測試。

介電材料還必須：

• 具有良好的技術性能，即必須適用於高通量內部隔離過程；

• 滿足環境要求，即在運行過程中不得含有或形成有毒產物，在全部資源用完後，必須在不污染環境的情況下進行加工或銷毀；

• 不稀缺，並且具有使隔離結構在經濟上可行的價格。

在某些情況下，由於特定類型設備的特殊性，可能會在上述要求中增加其他要求。例如，用於電力電容器的材料必須具有更高的介電常數，用於開關室的材料必須具有高抗熱衝擊和電弧的能力。

多年實踐創建和運營各類 高壓設備 表明在許多情況下，當在內部絕緣的組成中使用多種材料的組合時，可以最好地滿足整套要求，這些材料相互補充並執行略有不同的功能。

因此，只有固體電介質材料才能提供絕緣結構的機械強度。它們通常具有最高的介電強度。由具有高機械強度的固體電介質製成的部件可以用作電線的機械錨。

用法 液體電介質 由於絕緣液體的自然或強制循環，在某些情況下允許顯著改善冷卻條件。