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变压器测试仪绝缘材料的影响因素有哪些?

发布日期:2018年11月24日 14:21 作者:安迅电子 点击:196

绝缘材料是变压器测试(TestMeasure)仪中最重要的材料之一,其性能及质量直接影响(influence)变压器测试仪运行的可靠性和变压器测试仪使用寿命。近年来,变压器测试仪产品所采用的新绝缘材料层出不穷。

随着科学技术的迅速发展,电机、变压器测试仪等电气设备(shèbèi)的应用日益广泛。而变压器测试仪运行的可靠性和使用寿命却在很大程度上取决于其所使用的绝缘材料。绝缘材料越来越为从事变压器测试仪设计和制造人员所重视。

近二十年来,变压器测试仪绝缘材料方面的新产品(Product)、新技术、新理论不断地涌现和发展,从而使变压器测试仪绝缘材料及其应用形成了一门很重要的学科。

绝缘材料(Material)又称电介质(起决定作用的物质),是电阻(resistance)率高、导电能力低的物资。绝缘材料可用于隔离带电或不同电位的导体,使电流按一定方向流通。在变压器测试仪产品(Product)中,绝缘材料还起着散热、冷却、支撑、固定、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。

绝缘材料按电压等级分类:一般分为:Y(90℃)、A(105)、E(120℃)、B(130℃)、F(155℃)、H(180℃)、C(大于180℃)。

变压器测试仪绝缘(insulated)材料的耐热等级是指绝缘材料在变压器测试仪所允许承受的最高温度(temperature)。如果正确地使用绝缘材料,就能保证材料20年的使用的时长。否则就会依据8℃定律(A级绝缘温度每升高8℃,使用寿命降低一半、B级绝缘是10℃,H级是12℃。这一规律被称为热老化的8℃规律)降低使用寿命。由高聚物组成的绝缘材料的耐热性一半比无机电介质低。绝缘材料性能与其分子组成和分子结构密切相关。

变压(气压变量)器测试仪绝缘材料品种很多,按其形态一般可分气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。

变压器(Transformer)测试仪绝缘材料电器性能的四个基本参数。

变压器测试仪绝缘材料(Material)电气性能的四个基本参数(parameter)包括绝缘电阻、介电系数、介质损耗因数和绝缘强度。

绝缘电阻

绝缘电阻的概念绝缘材料的电阻是指绝缘材料在直流电压的作用下,加压时间较长,且使线路上的充电电流和吸收电流消失,只有漏电电流通过时的电阻值/一般规定为电压加上一分钟后,所测得的电阻值即绝缘电阻值。对于高电压大容量的变压(气压变量)器(Transformer)测试仪,测量绝缘电阻时规定为加压10分钟。

影响绝缘电阻(resistance)的因素

1.温度与绝缘电阻的关系

随着温度的升高,电阻率呈指数下降,这是因为当温度升高时,分子热运动加剧,分子得平均动能增大,使分子动能达到活化能得几率增加,离子容易转移。

2.湿度与绝缘电阻得关系

水分浸入电介质中,增加了导电离子,又能促进杂质及极性分子离解。因此绝缘材料随着湿度增大而下降,尤其是绝缘纸或绝缘纸板得绝缘电阻下降的幅度更大。

电介质表面水分对其表面电阻影响很灵敏,离子晶体极性材料等亲水物资对水的吸引力大于水分子间的内聚力,表面连续的水层降低表面电阻。变压器容量测试仪可自动调节输出电压电流,可适应不同容量变压器的测试,应用范围广。在测量变压器容量和变压器的短路损耗时不需要外接三相测试电源及调压器、升流器等辅助设备,简化了接线,大大提高了工作效率;容量测试结果准确率达100%。新增了波形显示、矢量分析、谐波测试功能,使设备的功能不亚于高等级的功率分析仪。因此电器设备由于受潮引起绝缘(insulated)电阻降低,造成漏电电流过大而损坏设备。

3.又容易混入极性材料中,促进极性分子离解使导电离子更多。

电介质表面受杂质污染,并吸附水分会使表面电阻(resistance)率迅速下降(descend)、绝缘材料的绝缘电阻是反映材料中杂质多少的最灵敏的参数之一。在绝缘材料的标准中常常用测量体积电阻率的方法来衡量绝缘材料的杂质含量,为了保证绝缘材料的绝缘水平,绝缘材料厂必须严格地控制生产环境的洁净度。

4.电场强度与绝缘电阻(resistance)的关系

在电场强度不太高的情况下,电场强度对离子的转移能力和对电阻率的影响都很小。当电场强度增高时,离子的迁移能力随电场强度升高而增加,使电阻率下降,当电场强度升高到使电介质临近击穿时,由于出现大量电子迁移,使电阻率呈指数下降。

介质损耗 

电介质损耗

在交流电压作用下,电介质中部分电能将转变为热能,这部分能量叫做介质损耗,它主要是由导电和缓慢松弛极化引起的,它又是导致电介质发生电击穿的根源。变压器绕组测试仪并配备面板式打印机和大容量非易失性存储器,可以方便的存储和打印测量结果。测试数据稳定,快速,重复性好,是现场测量变压器直流电阻的最佳选择。通常把单位时间内消耗的能量叫做介质损耗功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)

电介质损耗的形式

分为:游离损耗、偶极损耗、电导损耗、不均匀介质损耗

绝缘老化

绝缘老化的概念

在电气设备运行过程中由于长期受各种因素(factor)作用,绝缘材料发生一系列不可逆的化学、物理变化,从而导致(cause)了电气性能和机械性能的劣化,这种不可逆的变化通常称为老化。绝缘老化分为热老化、环境老化和电老化。造成老化的因素有热、电、光、氧、辐射线及微生物等。

热老化

由于热的原因,使得绝缘材料的老化称为热老化。变压器直流电阻测试仪是变压器直流电阻测量的最新一代产品,是为测量大容量变压器三相绕组直流电阻而优化设计的。变压器直流电阻测试仪可对变压器的三相绕组直流电阻进行同时测试。在热老化过程中,高分子绝缘材料往往发生热降解、低分子物产生或逸出。使绝缘材料的绝缘性能和机械性能下降。

电老化

在电气设备中,绝缘材料在电场的作用下,性能发生不可逆的变化直至失效,这个过程(guò chéng)称为电老化。促使绝缘材料电老化的主要原因是局部放电。由于局部放电产生臭氧(Oxygen),臭氧是强氧化剂,使含双键的大分子起加成反应,材料发生臭氧裂解。

环境老化

环境老化是指绝缘材料在光、氧、辐射(Radiation)和酸碱(acid-base)等因素的作用下而引起的污染性化学反应,其中阳光中的紫外线是主要因素。

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