液体电介质的击穿

3.2.1液体电介质的击穿机理目前常用的主要有变压器油、电容器油、电缆油等矿物油纯净液体电介质的电击穿理论

认为在电场作用下，阴极上由于强场发射或热发射出来的电子产生碰撞电离形成电子崩，最后导致液体击穿3.2液体电介质的击穿纯净液体电介质的气泡击穿理论：认为液体分子由电子碰撞而产生气泡，或在电场作用下因其它原因产生气泡，由气泡内的气体放电而引起液体击穿。液体中气泡产生的原因：阴极的强场发射或热发射的电子电流加热液体介质，分解出气体；由电场加速的电子碰撞液体分子，使液体分子解离产生气体；电极表面吸附的气泡脱离出来；电极上尖的或不规则的凸起物上的电晕放电引起液体气化液体中沿气泡击穿过程：交流电压下串联介质中的分布与成反比气体的击穿场强比液体低得多气泡先电离电离产生的带电粒子撞击液体分子，使之分解出气体，扩大气体通道电离的气泡在电场作用下容易排列形成连通两极的气体“小桥”，击穿沿“小桥”通道发生气泡温度升高、体积膨胀、电离进一步发展非纯净液体电介质的小桥击穿理论：（小桥理论）工程用变压器油中含有水分和纤维等杂质，由于它们的很大容易沿电场方向极化定向，排列成杂质小桥：1.如果杂质小桥尚未接通电极，则纤维等杂质与油串联，由于纤维的大以及含水分纤维的电导大，使其端部油中电场强度显著增高并引起电离，于是油分解出气体，气泡扩大，电离增强，这样发展下去必然会出现由气体小桥引起的击穿。2.如果杂质小桥接通电极，因小桥的电导大而导致泄漏电流增大，发热会促使水分汽化，气泡扩大，发展下去也会出现气体小桥，使油隙发生击穿。工程用变压器油的击穿有如下特点：在均匀电场中，当工频电压升高到某值时，油中可能出现一个火花放电，但旋即消失，油又恢复其电气强度；电压再增油中又可能出现火花，但可能又旋即消失；这样反复多次，最后才会发生稳定的击穿工程用变压器油的击穿特点：判断油的质量，依靠测量其电气强度、tgδ和含水量等。其中最重要的试验项目是用标准油杯测量油的工频击穿电压。我国采用的标准油杯极间距离为2.5mm，电极是直径等于25mm的圆盘型铜电极，电极的边缘加工成半径为2.5mm的半圆以减弱边缘效应。3.2.2影响液体电介质击穿电压的因素2.电压作用时间3.电场均匀度4.温度油品质的影响：含水量、含纤维量、含气量5.压力

潮湿的油由0℃开始上升时，一部分水分从悬浮状态转为害处较小的溶解状态，使击穿电压上升；超过80℃后，水开始汽化，产生气泡，引起击穿电压下降，从而在60℃～80℃间出现最大值水分和油温悬浮状水滴在油中是十分有害的，如右图，当含水量为万分之几时，它对击穿电压就有明显的影响，这意味着油中已出现悬浮状水滴；含水量达0.02%时击穿电压已下降至约15kV，比不含水分时低很多。含水量继00.020.042040Ub(kV)含水量(%)续增大击穿电压下降已不多，因为只有一定数量的水分能悬浮于水中，多余的会沉淀到油底部。标准油杯实验3.2.3提高液体电介质击穿电压的方法１．提高并保持油的品质提高：去杂质、水分、有机酸:(制造时过滤)去气体:(制造时真空注油)保持：装置吸附剂过滤器，可使正在运行的油不断净化2．覆盖层在金属电极上贴固体绝缘薄层，可阻断杂质小桥油本身品质越差，电压作用时间越长，效果越好。3．绝缘层当覆盖层厚度增大，本身承担一定电压时，成为绝缘层。用在不均匀电场中，被覆在曲率半径较小的电极上。4．屏障放