變壓器油的介電強度

表徵絕緣性能的主要指標之一 變壓器油 在他們的應用實踐中是他們的介電強度：

E = UNC / H

式中 Upr——擊穿電壓； h是電極之間的距離。

擊穿電壓與電導率沒有直接關係，但和它一樣，對雜質的存在非常敏感……至少，水分的變化 液體電介質 並且其中存在雜質（以及導電性）介電強度急劇下降。電極的壓力、形狀和材料以及它們之間的距離的變化會影響介電強度。同時，這些因素不影響液體的導電性。

乾淨的變壓器油，不含水和其他雜質，無論其化學成分如何，都具有足夠高的實踐擊穿電壓（超過 60 kV），由具有圓形邊緣且它們之間的距離為 2.5 毫米的扁平銅電極確定。介電強度不是材料常數。

在衝擊電壓下，雜質的存在對介電強度幾乎沒有影響。人們普遍認為，衝擊（脈衝）電壓和長期暴露的失效機制是不同的。使用脈衝電壓時，介電強度明顯高於相對長時間暴露於頻率為 50 Hz 的電壓。因此，開關浪湧和閃電放電的風險相對較低。

隨著溫度從 0 到 70 °C 的增加，強度的增加與變壓器油中水分的去除、它從乳液狀態到溶解狀態的轉變以及油粘度的降低有關。

溶解氣體在降解過程中起著重要作用。即使當電場強度低於破壞強度時，也觀察到電極上氣泡的形成。隨著未脫氣變壓器油的壓力降低，其強度降低。

在下列情況下擊穿電壓與壓力無關：

a) 完全脫氣的液體；

b) 衝擊應力（不考慮液體中的污染和氣體含量）；

c) 高壓[約10 MPa (80-100 atm)]。

變壓器油的擊穿電壓不是由總含水量決定的，而是由其在乳化狀態下的濃度決定的。

含有溶解水的變壓器油隨著溫度或空氣相對濕度的急劇下降，以及因吸附在表面的水脫附而混油，會形成乳化水並降低介電強度。血管。

當用聚乙烯代替容器中的玻璃時，當從表面混合油時，乳化水的量被解吸並相應地增加其強度。從玻璃容器中小心排出（無需攪拌）的變壓器油具有很高的電氣強度。

低沸點和高沸點的極性物質在變壓器油中形成真正的溶液，幾乎不影響電導率和電氣強度。在變壓器油中形成膠體溶液或非常小的液滴尺寸的乳液的物質（這是電泳導電的原因），如果它們具有低沸點，則被還原，如果它們的沸點高，它們實際上不會影響力量。

儘管有大量的實驗材料，但應該指出的是，即使在長時間暴露於電壓的條件下，液體電介質的擊穿仍然沒有統一的普遍接受的理論。

在長時間暴露於電壓期間，被雜質污染的液體電介質的擊穿本質上是護罩氣體擊穿。

理論分為三組：

1) 熱，解釋氣體通道的形成是由於電介質本身在局部沸騰增加場不均勻性（氣泡等）

2) 氣體，衰減的來源是吸附在電極上或溶解在油中的氣泡；

3) 化學，解釋了在氣泡中放電的作用下，電介質中發生化學反應而導致的擊穿。這些理論的共同點是，油的擊穿發生在液體電介質自身蒸發形成的蒸汽通道中。

假設蒸汽通道是由低沸點雜質形成的，如果它們導致電導率增加的話。

在電場的作用下，油中所含的雜質在其中形成膠體溶液或微乳液，被吸入電極之間的區域並沿電場方向移動。在這種情況下，由於電介質的低導熱性，大量釋放的熱量被用於加熱雜質顆粒本身。如果這些雜質是油的高比電導率的原因，那麼在雜質的低沸點它們蒸發，如果它們的含量足夠，則形成發生分解的“氣體通道”。

蒸發中心可以是由於溶解在油中的雜質（空氣和其他氣體，也可能是液體電介質氧化的低沸點產物）在場的影響下（由於電致伸縮現象）形成的氣泡或蒸汽泡).

油的擊穿電壓取決於結合水的存在。在油的真空乾燥過程中，觀察到三個階段：I-擊穿電壓急劇增加，對應於乳化水的去除，II-擊穿電壓變化不大，並保持在 60 kV 左右的水平標準衝擊，然後時間溶解和弱結合水，和 III — 通過去除結合水，衰減油應力的緩慢增長。