变压器油的介电强度

表征绝缘性能的主要指标之一 变压器油 在他们的应用实践中是他们的介电强度：

E = UNC / H

式中 Upr——击穿电压； h是电极之间的距离。

击穿电压与电导率没有直接关系，但和它一样，对杂质的存在非常敏感……至少，水分的变化 液体电介质 并且其中存在杂质（以及导电性）介电强度急剧下降。电极的压力、形状和材料以及它们之间的距离的变化会影响介电强度。同时，这些因素不影响液体的导电性。

干净的变压器油，不含水和其他杂质，无论其化学成分如何，都具有足够高的实践击穿电压（超过 60 kV），由具有圆形边缘且它们之间的距离为 2.5 毫米的扁平铜电极确定。介电强度不是材料常数。

在冲击电压下，杂质的存在对介电强度几乎没有影响。人们普遍认为，冲击（脉冲）电压和长期暴露的失效机制是不同的。使用脉冲电压时，介电强度明显高于相对长时间暴露于频率为 50 Hz 的电压。因此，开关浪涌和闪电放电的风险相对较低。

随着温度从 0 到 70°C 的增加，强度的增加与变压器油中水分的去除、它从乳液状态到溶解状态的转变以及油粘度的降低有关。

溶解气体在降解过程中起着重要作用。即使当电场强度低于破坏强度时，也观察到电极上气泡的形成。随着未脱气变压器油的压力降低，其强度降低。

在下列情况下击穿电压与压力无关：

a) 完全脱气的液体；

b) 冲击应力（不考虑液体中的污染和气体含量）；

c) 高压[约10 MPa (80-100 atm)]。

变压器油的击穿电压不是由总含水量决定的，而是由其在乳化状态下的浓度决定的。

含有溶解水的变压器油随着温度或空气相对湿度的急剧下降，以及因吸附在表面的水脱附而混油，会形成乳化水并降低介电强度。血管。

当用聚乙烯代替容器中的玻璃时，当从表面混合油时，乳化水的量被解吸并相应地增加其强度。从玻璃容器中小心排出（无需搅拌）的变压器油具有很高的电气强度。

低沸点和高沸点的极性物质在变压器油中形成真正的溶液，几乎不影响电导率和电气强度。在变压器油中形成胶体溶液或非常小的液滴尺寸的乳液的物质（这是电泳导电的原因），如果它们具有低沸点，则被还原，如果它们的沸点高，它们实际上不会影响力量。

尽管有大量的实验材料，但应该指出的是，即使在长时间暴露于电压的条件下，液体电介质的击穿仍然没有统一的普遍接受的理论。

在长时间暴露在电压下时，被杂质污染的液体电介质的击穿本质上是一种护罩气体击穿。

理论分为三组：

1) 热，解释气体通道的形成是由于电介质本身在局部沸腾增加场不均匀性（气泡等）

2) 气体，衰减的来源是吸附在电极上或溶解在油中的气泡；

3) 化学，解释了在气泡中放电的作用下，电介质中发生化学反应而导致的击穿。这些理论的共同点是，油的击穿发生在液体电介质自身蒸发形成的蒸汽通道中。

假设蒸汽通道是由低沸点杂质形成的，如果它们导致电导率增加的话。

在电场的影响下，油中所含的杂质在其中形成胶体溶液或微乳液，被吸入电极之间的区域并沿电场方向移动。在这种情况下，由于电介质的低导热性，大量释放的热量被用于加热杂质颗粒本身。如果这些杂质是油的高比电导率的原因，那么在杂质的低沸点它们蒸发，如果它们的含量足够，则形成发生分解的“气体通道”。

蒸发中心可以是由于溶解在油中的杂质（空气和其他气体，也可能是液体电介质氧化的低沸点产物）在场的影响下（由于电致伸缩现象）形成的气泡或蒸汽泡).

油的击穿电压取决于结合水的存在。在油的真空干燥过程中，观察到三个阶段：I-击穿电压急剧增加，对应于乳化水的去除，II-击穿电压变化不大，并保持在 60 kV 左右的水平标准冲击，然后时间溶解和弱结合水，和 III — 通过去除结合水，衰减油应力的缓慢增长。