高壓設(shè)備絕緣綜述-介質(zhì)絕緣特性

組合絕緣一、組合絕緣的形式組合絕緣常見形式是多種介質(zhì)構(gòu)成的層疊絕緣。理想情況下，組合絕緣中各層絕緣承受的電場(chǎng)強(qiáng)度與其電氣強(qiáng)度成正比。覆蓋組合絕緣形式絕緣層屏障1、覆蓋：緊緊包在小曲率半徑電極上的薄固體絕緣層。能顯著高油隙的

工頻擊穿電壓，并減小其分散性，其厚度一般只有零點(diǎn)幾毫米。2、絕緣層：當(dāng)覆蓋的厚度增大到能分擔(dān)一定的電壓，即成為絕緣層，一

般為數(shù)毫米到數(shù)十毫米，它能降低最大電場(chǎng)強(qiáng)度，提高油隙

的工頻擊穿電壓和沖擊擊穿電壓。復(fù)合絕緣材料3、屏障：放置層壓紙板或壓布板做屏障。在極不均勻電場(chǎng)中采用屏障可使油隙的工頻擊穿電壓提高到無屏障時(shí)的2倍或更高。二、“油-屏障”式絕緣油浸式變壓器的絕緣分為外絕緣和內(nèi)絕緣兩大類。內(nèi)絕緣：為空氣復(fù)合絕緣，是設(shè)備內(nèi)部絕緣的固體、液體、

氣體部分，基本不受大氣、污穢、潮濕、異物等外

絕緣

界條件影響。外絕緣：主要是指套管對(duì)地、套管之間空氣距離和套管沿面絕

緣。內(nèi)絕緣1、定義：將變壓器油箱內(nèi)的絕緣2、分類：主絕緣、縱絕緣（1）高、低壓繞組間絕緣；繞組對(duì)地絕緣相間的絕緣主絕緣（2）引出線對(duì)地及對(duì)其他繞組的絕緣（3）分接開關(guān)對(duì)地及對(duì)其他繞組的絕緣3、絕緣的基礎(chǔ)要求：（1）電氣性能（2）溫升性能（3）機(jī)械性能（4）雜質(zhì)性能溫升要求：變壓器運(yùn)行中限制油面的溫升不得超過55度，繞組的溫升不得超過65度。內(nèi)絕緣內(nèi)絕緣：指為空氣復(fù)合絕緣，是設(shè)備內(nèi)部絕緣的固體、液體、氣體部分，基本不受大氣、污穢、潮濕、異物等外界條件影響。1、氣體絕緣：SF6氣體是主要的絕緣氣體。

純凈的SF6氣體無色、無味、無臭、不燃，在常溫選化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，屬惰

性氣體。SF6氣體在0.29MPa壓力時(shí)，絕緣強(qiáng)度與變壓器相當(dāng)，滅弧能力是空氣的100倍。2、液體絕緣：電氣設(shè)備中起絕緣作用的液體電介質(zhì)。

作用：絕緣、冷卻、滅弧、填充。圖1六氟化硫氣體儲(chǔ)存3、固體絕緣：固體絕緣材料由于密度較高，因而擊穿強(qiáng)度也高得多，固體絕緣材料的絕

緣電阻，介電常數(shù)的變化范圍很廣。

固體紙絕緣：絕緣紙、絕緣板、絕緣墊、絕緣卷、絕緣綁扎帶等，其主要

成分是纖維素。

固體絕緣具有不可逆轉(zhuǎn)的老化特性，其機(jī)械和電氣強(qiáng)度的老化降低都不是

能恢復(fù)。

無機(jī)

分類

有機(jī)

溫度影響固體絕緣性能的主要因素

濕度過電壓

影響絕緣材料性能的指標(biāo)1、絕緣電阻和電阻率材料導(dǎo)電越小，其電阻越大，兩者呈倒數(shù)關(guān)系，對(duì)材料來說，總是希望電阻率盡可能高。2、相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切3、擊穿電壓和電氣強(qiáng)度4、拉伸強(qiáng)度5、耐燃燒性6、耐電弧7、密封度外絕緣外絕緣：包括各種類型的絕緣子、套管、瓷套等。外絕緣長(zhǎng)時(shí)間在大氣中運(yùn)行，除了承

受電氣、機(jī)械各種應(yīng)力外，還須承受風(fēng)、雨、雪、霧、雷電和溫度變化等自然條

件影響，還受到表面污穢和外力損壞等影響。絕緣子：安裝在不同電位的導(dǎo)體或?qū)w與接地構(gòu)件之間的能夠耐受電壓和機(jī)械應(yīng)力作用

的器件。盤形懸式絕緣子絕緣子分類：1、懸式絕緣子

棒式懸式絕緣子

針式支柱絕緣子2、支柱絕緣子

棒形支柱絕緣子3、瓷絕緣子：瓷件表面通常以瓷釉覆蓋，以提高其機(jī)械強(qiáng)度，防水浸潤(rùn)，

增強(qiáng)表面光滑度絕緣子分類4、玻璃絕緣子：其表面處于壓縮預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，如發(fā)生裂紋和電擊穿，玻璃

絕緣子將自行破裂成小碎塊，俗稱“自爆”。這一特性使

得玻璃絕緣子在運(yùn)行中無須進(jìn)行“零值”檢測(cè)。

棒式懸式絕緣子

5、復(fù)合絕緣子：絕緣橫擔(dān)（合成絕緣子）支柱絕緣子

空心絕緣子（即復(fù)合套管）

特點(diǎn)：尺寸小、重量輕，抗拉強(qiáng)度高，抗污穢閃絡(luò)性能優(yōu)

良，但抗老化能力不如次絕緣子和玻璃絕緣子。6、直流絕緣子：一般具有比交流耐污型絕緣子更長(zhǎng)爬電距離，其絕緣件具

有更高的體電阻率（50°c時(shí)不低于10Ω.m）,其連接金屬應(yīng)

加裝防電解腐蝕的犧牲電極（如鋅套、鋅環(huán)）。7、耐污絕緣子：主要是采取增加或加大絕緣子傘裙或傘棱的措施以增加絕

緣子的爬電距離，以提高絕緣子污穢狀態(tài)下的電氣強(qiáng)度。

耐污絕緣子的爬電比距一般要比普通絕緣子提高20%～30%，甚至更多。雙層傘結(jié)構(gòu)形狀的耐污絕緣子，此種絕

緣子自清洗能力強(qiáng)，易于人工清掃。圖2瓷絕緣子圖3瓷絕緣子圖4玻璃絕緣子圖5玻璃絕緣子圖6復(fù)合絕緣子防止絕緣子污閃的措施1、在表面刷硅油由于硅油有一定的絕緣度和憎水性，因此它能起到一定的防污閃作用，但因?yàn)楣栌偷挠行诙?，只有半年左右，且其為非固化狀態(tài)，容易粘附灰塵，進(jìn)而在雨霧天氣形成污閃，甚至更為嚴(yán)重。2、合理調(diào)爬調(diào)爬是指增加電氣設(shè)備外絕緣的爬電距離，提高絕緣水平。如增加污穢地區(qū)的絕緣子片數(shù)3、防污閃增爬輔助傘裙防污閃增爬輔助傘裙一般選用材料為合成硅橡膠，它是在原有瓷瓶、瓷絕緣子上再粘接安裝增爬輔助傘裙，由于增加了曲線、增加了閃絡(luò)的距離，也就提高了閃絡(luò)電壓。4、使用合成絕緣子。5、使用防污絕緣子6、定期清掃絕緣子絕緣漆絕緣漆（絕緣涂料

）：

是一種具有優(yōu)良電絕緣性的涂料。它有良好的電化性能、

熱性能、機(jī)械性能和化學(xué)性能,多為清漆,也有色漆。絕

緣漆是漆類中的一種特種漆。絕緣漆是以高分子聚合物

為基礎(chǔ)，能在一定的條件下固化成絕緣膜或絕緣整體的

重要絕緣材料。浸漬漆漆包線漆按照使用范圍絕緣漆可以分為覆蓋漆硅鋼片漆防電暈漆絕緣漆要求：1.絕緣性能優(yōu)良2.附著力好，機(jī)械強(qiáng)度高3.收縮應(yīng)力小4.耐熱性應(yīng)滿足變壓器的不同要求5.對(duì)戶外或特殊環(huán)境應(yīng)滿足其特殊要求,如防輻射,防腐蝕,防紫外線等6.工藝性良好，如操作性好，無毒或低毒，干燥時(shí)間短等。基料阻燃劑絕緣漆固化劑顏填料溶劑常用絕緣材料等級(jí)與溫度表促使變壓器絕緣老化的主要因素：溫度、濕度、氧氣及油的老化產(chǎn)物，變壓器絕緣的損壞，多由熱作用開始，降低了絕緣的電氣性能和機(jī)械性能，從而老化。表格1絕緣材料等級(jí)與溫度表絕緣油絕緣油：人工合成的液體絕緣材料，簡(jiǎn)稱合成油。由于礦物絕緣油是多種碳?xì)浠衔锏?/p>

混合物，難以除凈降低絕緣性能的組分，且制取工藝復(fù)雜，易燃燒，耐熱性低。特點(diǎn)：合成電氣性能優(yōu)良、穩(wěn)定性好，特別是具有不燃性的極性液體多氯聯(lián)苯(PCB),用于電容器和變壓器，提高了容量和安全性。

分類1、聚α—烯烴2、合成酯3、聚醚優(yōu)點(diǎn)：1、合成油的黏度指數(shù)更高，所以黏溫特性更好，高溫時(shí)潤(rùn)滑更充足，低溫下流動(dòng)

性好（室溫條件下外觀感覺比同級(jí)別礦物油稀）2、用合成油調(diào)配的機(jī)油抗氧化性更強(qiáng)，大大地延長(zhǎng)了換油周期，雖然在機(jī)油上增

加了投入，但減少了更換機(jī)油和濾清器的次數(shù)。3、合成油因其蒸發(fā)損失小，所以機(jī)油消耗低，減少了添加機(jī)油的繁瑣，并且能更

好地保護(hù)三元催化器等昂貴的廢氣控制系統(tǒng)部件。4、合成油適應(yīng)更高負(fù)荷的發(fā)動(dòng)機(jī)，還擁有更強(qiáng)的抗高溫抗剪切能力，在發(fā)動(dòng)機(jī)高

速運(yùn)轉(zhuǎn)下，機(jī)油也不會(huì)損失黏度，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)更全面。

目錄常見固體電介質(zhì)影響固體電介質(zhì)擊穿因素提高固體介質(zhì)絕緣措施污閃防治措施固體絕緣材料可以分成無機(jī)和有機(jī)兩大類。無機(jī)固體絕緣材料:主要有粉云母及云母制品，玻璃、玻璃纖維及其制品，以及電瓷、氧化鋁膜等。它們耐高溫，不易老化，具有相當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度。有機(jī)固體絕緣材料:天然的有機(jī)如紙、棉布等。電擊穿

固體介質(zhì)受壓后，電場(chǎng)足夠時(shí)，會(huì)使介質(zhì)內(nèi)自由電子得到加速，產(chǎn)生碰撞游離，電子數(shù)增多，導(dǎo)致?lián)舸釗舸┕腆w介質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間受壓，發(fā)生損耗的熱量大于發(fā)散的熱量，溫度升高，介質(zhì)又具有負(fù)溫度系，電流進(jìn)一步增大，損耗發(fā)熱亦隨之增大，最后溫升過高，導(dǎo)致絕緣性能完全喪失，介質(zhì)即被擊穿。電化學(xué)擊穿設(shè)備運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)以后(數(shù)千小時(shí)至數(shù)年)，運(yùn)行中受到熱、化學(xué)、機(jī)械作用，絕緣性能逐漸變壞，這一過程可能是不可逆的。絕緣紙板在變壓器中用作繞組中的墊塊，撐條相間隔板或制成絕緣筒，以及對(duì)鐵軛的角環(huán)等絕緣紙用硫酸鹽木紙漿制成，含有許多氣隙，透氣性好、吸油性好。絕緣紙絕緣紙板電纜紙：（0.08~0.12mm厚），用于導(dǎo)線絕緣、層間絕緣和引線絕緣；電話紙：更薄，用于出線頭和引線絕緣；皺紋紙：更柔軟，用于出線頭和引線絕緣；絕緣紙板：用于繞組間的墊塊、隔板、絕緣筒、角環(huán)；絕緣成型件：直接用紙漿按電場(chǎng)形狀制成。良好的電氣性能，電導(dǎo)率小，介質(zhì)損耗低，介電常數(shù)越接近變壓器油的介電常數(shù)越好。較高的機(jī)械強(qiáng)度，主要是抗張強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，在一定力的作用下不發(fā)生變形和破壞。較好的熱穩(wěn)定性，又有足夠的耐熱性能，極小的介電損耗，較高的導(dǎo)熱系數(shù)。影響固體介質(zhì)擊穿電壓的因素溫度的影響濕度的影響過電壓的影響短路電動(dòng)力的影響提高固體介質(zhì)擊穿電壓的措施1、改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì)電場(chǎng)均勻、電極形狀2、改進(jìn)制造工藝清除氣泡、水分等、干燥、浸漬等3、改善運(yùn)行條件防潮、散熱、防腐、機(jī)械損傷等1、增大泄漏比距（爬電比距）“爬電比距”——指外絕緣“相——地”間的爬電距離（cm)與設(shè)備工作電壓有效值之比，該指標(biāo)反映了絕緣子耐受閃污的能力措施：增加絕緣子片數(shù)，選用特殊形式的防污絕緣子2、定期清掃絕緣子干布擦拭或帶電水沖洗變壓器強(qiáng)排風(fēng)扇3、絕緣子表面涂憎水性材料措施作用有機(jī)硅油，硅脂，室溫硫化硅橡膠防止水膜連成一片，減小泄漏電流，提高污閃電壓4、采用半導(dǎo)體釉絕緣子12345瓷管套外表面涂半導(dǎo)體釉減小法蘭附近表面電阻法蘭附近電壓降減小表面電場(chǎng)分布更加均勻沿面閃絡(luò)電壓提高5、采用硅橡膠合成絕緣子憎水性強(qiáng)重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高、不破碎、安裝方便耐氣候變化、耐臭氧和紫外線和電弧價(jià)貴、壽命短5~15壽命硅橡膠特點(diǎn)絕緣子鹽密度、灰密度測(cè)量絕緣子鹽密度、灰密度測(cè)量1.沿臟污表面的閃絡(luò)不僅取決于是否能產(chǎn)生局部電弧，還要看流過臟污表面的泄漏電流是否足以維持一定程度的()，以保證局部電弧能繼續(xù)燃燒和擴(kuò)展。A．碰撞游離；B．熱游離；C．光游離；D．滑閃放電。2.下列介質(zhì)中，()是親水性物質(zhì)。A．電瓷；B．聚乙烯；C．石蠟；D．絕緣紙。BA1,設(shè)一層絕緣紙的擊穿電壓為U，則n層同樣絕緣紙的電氣強(qiáng)度為nU。()2.固體介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)最高，液體介質(zhì)次之，氣體介質(zhì)的最低。()3.電介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度僅與介質(zhì)材料及其制作工藝有關(guān)，與加壓電極形狀、極間距離、電場(chǎng)均勻程度及電壓作用時(shí)間長(zhǎng)短等因素?zé)o關(guān)。()×××1.表征電氣設(shè)備外絕緣污穢程度的參數(shù)主要有哪幾個(gè)?

(1)污層的等值附鹽密度。它以絕緣子表面每平方厘米的面積上有多少毫克的氯化鈉來等值表示絕緣子表面污穢層導(dǎo)電物質(zhì)的含量。(2)污層的表面電導(dǎo)。它以流經(jīng)絕緣子表面的工頻電流與作用電壓之比，即表面電導(dǎo)來反映絕緣子表面綜合狀態(tài)。(3)泄漏電流脈沖。在運(yùn)行電壓下，絕緣子能產(chǎn)生泄漏電流脈沖，通過測(cè)量脈沖次數(shù)，可反映絕緣子污穢的綜合情況。

目錄氣體放電形式氣體絕緣理論提高絕緣措施GIS綜述放電形式輝光放電電暈放電火花放電電弧放電01輝光放電02電暈放電03火花放電典型氣體放電01電弧放電02電弧放電03雷擊放電典型氣體放電外加電壓增加到一定值時(shí)。通過氣體的電流明顯增加，氣體間隙整個(gè)空間突然出現(xiàn)發(fā)光現(xiàn)象，這種放電形式成為輝光放電。放電電流密度較小，放電區(qū)域通常占據(jù)了整個(gè)電極間的空間。霓虹管中的放電是輝光放電，管中所充氣體不同，發(fā)光顏色也不同。對(duì)于電極很尖的電極曲率半徑很小或電極間距離很遠(yuǎn)，即電場(chǎng)極不均勻，當(dāng)電壓升高到一定值后，在電極尖端附近會(huì)出現(xiàn)暗藍(lán)色暈光，形成局部放電，稱為電暈放電發(fā)生電暈放電時(shí)，氣體間隙的大部分尚未喪失絕緣性能，放電電流很小發(fā)生電暈時(shí)在電極周圍可以看到光亮，并伴有咝咝聲（1）電暈放電不均勻電場(chǎng)的氣體放電本質(zhì)：極不均勻電場(chǎng)所特有的一種自持放電形式火花放電概念：在氣體間隙的兩極，電壓升高到一定值時(shí)，氣體中突然產(chǎn)生明亮的樹枝狀放電火花，當(dāng)電源功率不大時(shí)，這種樹枝狀火花會(huì)瞬時(shí)熄滅，接著又突然的產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為火花放電。火花放電特征：火花放電的特征是具有收細(xì)的通道形式，并且放電過程不穩(wěn)定電弧放電概念：當(dāng)電源功率足夠大的時(shí)候，氣體發(fā)生火花放電以后，樹枝狀放電火花立即發(fā)展至對(duì)面電極，出現(xiàn)非常明亮的連續(xù)弧光，形成電弧放電。電弧放電特征：電弧通道和電極的溫度都很高，電流密度極大，電路具有短路的特征電暈放電的概念（1）電暈放電不均勻電場(chǎng)的氣體放電電暈放電——電場(chǎng)極不均勻時(shí)，在尖電極附近，電場(chǎng)強(qiáng)度將先達(dá)到引起電子碰撞游離并形成電子崩燈游離過程的數(shù)值，氣隙就在尖電極附近區(qū)域形成局部放電，稱為電暈放電。放電僅局限在尖電極周圍很小范圍內(nèi)，而整個(gè)氣隙尚未擊穿。

電暈放電特點(diǎn)極不均勻電場(chǎng)所特有的一種自持放電現(xiàn)象；電暈起始電壓低于擊穿電壓，電場(chǎng)越不均勻其差值越大電暈放電的現(xiàn)象（1）電暈放電不均勻電場(chǎng)的氣體放電電暈放電的危害薄薄的發(fā)光層;伴有“咝咝”放電聲;發(fā)出臭氧氣味。①引起能量損耗；②干擾周圍無線電通信和測(cè)量；③腐蝕有機(jī)絕緣材料和金具④噪聲干擾。限制電暈放電的現(xiàn)象（1）電暈放電不均勻電場(chǎng)的氣體放電最有效的措施就是增大電極的曲率半徑，改進(jìn)電極形狀。例如超（特）高壓線路采用分裂導(dǎo)線;有些高壓電器采用空心薄殼的，擴(kuò)大尺寸的球面或旋轉(zhuǎn)橢圓面等形式的電極;采用管型空心硬母線等。電暈限制：分裂導(dǎo)線、均壓罩、均壓環(huán)。防止電暈放電均壓環(huán)分裂導(dǎo)線放電分類自持放電非自持放電電壓到達(dá)Uc后，電流劇增，間隙中電離過程只靠外施電壓已能維持，不再需要外電離因素。電流開始增大，由于電子碰撞電離引起的電流急劇上升放電過程進(jìn)入了一個(gè)新的階段（擊穿）

伏安特性曲線1、自持放電過程的現(xiàn)象自持放電起始電壓2、自持放電的概念和特點(diǎn)自持放電——不需要外界因素，僅由電場(chǎng)作用而維持的放電過程。自持放電——放電電流大，不具有絕緣性，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體ONE現(xiàn)象：1.當(dāng)外加電壓小于Uc時(shí)，氣隙內(nèi)雖有電流.但數(shù)值很小，通常遠(yuǎn)小于微安級(jí)，這時(shí)的氣體介質(zhì)仍具有相當(dāng)?shù)慕^緣性能,仍處于絕緣狀態(tài)TWO2.這時(shí)的放電電流要依靠外界游離因素(光照射)才能維持，如果這時(shí)取消外界游離因素，則電流也將消失、放電就會(huì)停止THREEFOUR概念：這種需要依靠外界游離因素的作用才能維持的放電稱為非自持放電特點(diǎn)：1.放電電流小，

處于絕緣狀態(tài)2.需要外界游離因素沿面放電沿著固體介質(zhì)表面所進(jìn)行的氣體放電沿面閃絡(luò)當(dāng)沿面放電發(fā)展到整個(gè)表面空氣層擊穿，貫穿兩電極時(shí)，稱為沿面閃絡(luò)。1、定義2、沿面放電的擊穿電壓沿面閃絡(luò)電壓通常比固體介質(zhì)本身的擊穿電壓低很多，也比相同間距的純氣隙的擊穿電壓低得多。3、研究沿面閃絡(luò)的意義一個(gè)絕緣裝置的實(shí)際耐壓能力取決于它的沿面閃絡(luò)

目錄氣體放電形式氣體絕緣理論提高絕緣措施GIS綜述伏－秒特性：在同一沖擊電壓波形下，擊穿電壓值與放電時(shí)延（或電壓作用時(shí)間）有關(guān)的特性。用實(shí)驗(yàn)確定間隙伏－秒特性的方法：保持沖擊電壓的波形不變，逐漸升高電壓使間隙發(fā)生擊穿，并根據(jù)示波圖記錄擊穿電壓U與擊穿時(shí)間t。擊穿發(fā)生在波前或峰值，取此刻值擊穿發(fā)生在波尾，取峰值未擊穿100%伏秒特性0%伏秒特性50%伏秒特性50%沖擊擊穿電壓絕緣配合之用。在工程上常用間隙上出現(xiàn)的電壓最大值和放電時(shí)間的關(guān)系來表征間隙在沖擊電壓作用下的擊穿特性稱為伏秒特性。伏秒特性對(duì)于比較不同設(shè)備絕緣的沖擊擊穿特性具有重要意義。伏秒特性曲線要求平坦，被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性曲線需在保護(hù)設(shè)備伏秒特性曲線之上。伏秒特性意義電氣設(shè)備絕緣的伏－秒特性和避雷器的伏－秒特性（a）正確配合（b）不正確配合絕緣的伏－秒特性避雷器的伏－秒特性50％擊穿電壓及沖擊系數(shù)50％擊穿電壓多次施加電壓時(shí)有半數(shù)會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┑碾妷褐礥b50。2.沖擊系數(shù)同一間隙的50％沖擊擊穿電壓與穩(wěn)態(tài)擊穿電壓Uss之比

。沖擊電壓下氣體擊穿特點(diǎn)：放電延時(shí)性放電分散性50％沖擊擊穿電壓：本質(zhì)是用一個(gè)電壓值表示擊穿概率。

即在多次施加電壓時(shí)，其中半數(shù)導(dǎo)致?lián)舸┑碾妷?，以此來反映間隙的耐受沖擊電壓的特性。50％擊穿電壓

目錄氣體放電形式氣體絕緣理論提高絕緣措施GIS綜述提高氣隙擊穿電壓的措施（1）改變電極形狀

例如采用屏蔽罩、擴(kuò)徑導(dǎo)線等增大電極曲率半徑，或改善電極邊緣形狀以消除邊緣效應(yīng)。長(zhǎng)空氣間隙的交流擊穿電壓棒－板棒－棒導(dǎo)線－桿塔支柱導(dǎo)線－導(dǎo)線（2）利用空間電荷對(duì)原電場(chǎng)的畸變作用

例如利用電暈放電產(chǎn)生的空間電荷來改善極不均勻場(chǎng)間隙中電場(chǎng)分布，從而提高間隙的擊穿電壓。上述細(xì)線效應(yīng)只存在于一定的間隙距離范圍之內(nèi)，間隙距離超過一定值，細(xì)線也將產(chǎn)生刷狀放電，從而破壞比較均勻的電暈層，使擊穿電壓與尖－板或尖－尖間隙的相近了。此種提高擊穿電壓的方法僅在持續(xù)作用電壓下才有效，在雷電沖擊電壓下并不適用。（3）極不均勻電場(chǎng)中屏障的使用

正尖－板間隙中屏障的作用

屏障靠近尖電極或板電極時(shí)，屏障效應(yīng)消失，正、負(fù)極性下出現(xiàn)很大差別。

屏障應(yīng)靠近尖電極，使比較均勻的電場(chǎng)區(qū)擴(kuò)大。但離尖電極過近時(shí)，屏障上空間電荷的分布將變得不均勻而使屏障效應(yīng)減弱，因此屏障有一最佳位置。（4）高氣壓的采用均勻電場(chǎng)中幾種絕緣介質(zhì)的擊穿電壓與距離的關(guān)系1－2.8MPa的空氣2－0.7MPa的SF63－高真空4－變壓器油5－0.1MPa的SF66－大氣1、采用高氣壓氣體··3、采用高電氣強(qiáng)度氣體2、采用高真空削弱游離可以采用SF6來代替空氣達(dá)到同樣的電氣強(qiáng)度。對(duì)電氣設(shè)備外殼的密封性和機(jī)械強(qiáng)度要求很高。1、采用高氣壓氣體原理如果把空氣加以壓縮，使氣壓大大超過0.1MPa(1atm)，那么它的電氣強(qiáng)度也能得到顯著的提高，因?yàn)闅怏w壓力增大，則氣體密度增大，電子行程較短，易碰撞，不易游離，從而提高了氣體的擊穿電壓。特點(diǎn)氣體間隙中壓力很低時(shí)，氣體極為稀薄時(shí)，電子產(chǎn)生碰撞的機(jī)會(huì)太小了，氣體不容易游離，從而擊穿電壓提高。2、采用高真空原理如真空電容器、真空斷路器等。特點(diǎn)（1）滅弧能力比SF6好（2）電力工程中難以保持真空應(yīng)用SF6特點(diǎn)：無色、無味、無臭、無毒液化溫度低，這樣才能同時(shí)采用高氣壓。良好的化學(xué)穩(wěn)定性，出現(xiàn)放電時(shí)不易分解、不燃燒或爆炸、不產(chǎn)生有毒物質(zhì)。生產(chǎn)不太困難，價(jià)格不過于昂貴。滅弧能力強(qiáng)廣泛采用SF6

應(yīng)用高壓斷路器，高壓電氣電纜，高壓電容器，GIS

目錄氣體放電形式氣體絕緣理論提高絕緣措施GIS綜述GIS（GasInsulatedSubstation）全稱是六氟化硫氣體（SF6）絕緣金屬全封閉組合電器將高壓電器元件密封在充有SF6絕緣介質(zhì)的接地金屬筒中，其組成元件一般包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、母線、避雷器、電纜終端等，按電站主接線的要求，依次連接和組裝成一個(gè)整體。GIS

強(qiáng)電負(fù)性氣體的應(yīng)用（1）SF6和一些氟里昂氣體屬于強(qiáng)電負(fù)性氣體，其絕緣強(qiáng)度比空氣高得多，因此用于電氣設(shè)備時(shí)其氣壓不必太高，使設(shè)備的制造和運(yùn)行得以簡(jiǎn)化。（2）氟里昂（CCI2F2）的絕緣強(qiáng)度與SF6相近，其液化溫度也可滿足戶內(nèi)設(shè)備的條件，但為保護(hù)大氣中的臭氧層，國(guó)際上早已將氟里昂列入第一批需限制和禁用的氟里昂。（3）SF6的價(jià)格較高，用于斷路器時(shí)（氣壓在0.7MPa左右）液化溫度不能滿足高寒地區(qū)要求，在工程應(yīng)用中有時(shí)采用SF6混合氣體。已得到應(yīng)用的混合氣體是SF6-N2混合氣體，通常其混合比在50%∶50%左右，其液化溫度能滿足高寒地區(qū)要求，絕緣強(qiáng)度約為純SF6的85％左右。（4）SF6氣體溫室效應(yīng)相當(dāng)于CO2的23900倍，且SF6氣體不會(huì)自然分解，在大氣中壽命長(zhǎng)達(dá)3200年。因此目前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是在SF6用氣量大的氣體絕緣管道輸電線中改用SF6含量較小的N2-SF6混合氣體（SF6的含量為20％時(shí)，混合氣體的絕緣強(qiáng)度為純SF6的75％左右）。國(guó)鐵220KVGIS地鐵110KVGIS羅沖圍變壓站220KVGISGIS斷路器GIS銘牌電氣設(shè)備絕緣檢測(cè)GIS銘牌電氣設(shè)備絕緣檢測(cè)

目錄液體電介質(zhì)變壓器油油電介質(zhì)應(yīng)用與絕緣變壓器油試驗(yàn)

純凈的液體電介質(zhì)

電擊穿理論

氣泡擊穿理論與氣體放電湯遜理論相似

在外電場(chǎng)足夠強(qiáng)時(shí)，電子碰撞液體分子引起電離，使電子數(shù)倍，形成電子崩。同時(shí)正離子在陰極附近形成空間電荷層增強(qiáng)了陰極附近的電場(chǎng)，使陰極發(fā)射的電子數(shù)增多，導(dǎo)致液體介質(zhì)擊穿。

液體密度比氣體密度大得多，電子的平均自由行程很小，積累能量困難，所以純凈液體的擊穿場(chǎng)強(qiáng)比氣體大得多。

電擊穿理論氣體出現(xiàn)氣泡（交流電壓下串聯(lián)介質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度的分布與介質(zhì)的εr成反比，氣泡εr最小，將承擔(dān)高場(chǎng)強(qiáng)，且電氣強(qiáng)度比液體介質(zhì)低很多）1純凈液體電介質(zhì)的氣泡擊穿理論電離進(jìn)一步發(fā)展，許多氣泡在電場(chǎng)中排列成氣體小橋貫穿兩級(jí)，擊穿在通道中完成。3氣泡先發(fā)生電離（氣泡電離后溫度上升、體積膨脹、密度減小,電離產(chǎn)生的帶電粒子撞擊油分子，使它又分解出氣體導(dǎo)致氣體通道擴(kuò)大）28工程液體的特點(diǎn)：含有雜質(zhì)、纖維等，εr很大（變壓器油εr=2.2）由于水和纖維的εr很大，易沿電場(chǎng)方向發(fā)生極化，并排列成雜質(zhì)小橋。工程液體電解質(zhì)的擊穿(a)形成“小橋”(b)未形成“小橋”油中雜質(zhì)：水分、固體絕緣材料（如紙、布）脫落纖維、液體本身老化分解。小橋形成：液體中的雜質(zhì)在電場(chǎng)力的作用下，在電場(chǎng)方向定向，并逐漸沿電力線方向排列成雜質(zhì)的“小橋”，由于水和纖維的介電常數(shù)分別為81和6~7，比油的介電常數(shù)1.8~2.8大得多，從而這些雜質(zhì)容易極化并在電場(chǎng)方向定向排列成小橋

電介質(zhì)小橋擊穿理論雜質(zhì)中電導(dǎo)大，泄漏電流增加，導(dǎo)致發(fā)熱。（水分汽化，氣泡擴(kuò)大）1小橋理論擊穿過程氣泡因電離或發(fā)熱而不斷擴(kuò)大，排列成氣體小橋貫穿兩極，液體最終在氣體通道中擊穿3雜質(zhì)中εr大，油中電場(chǎng)強(qiáng)度增高，引起油電離。（油分解出氣體氣泡擴(kuò)大）2

目錄液體電介質(zhì)變壓器油油電介質(zhì)應(yīng)用與絕緣變壓器油試驗(yàn)變壓器油是油浸式變壓器最主要的絕緣材料，充滿整個(gè)油箱。散熱作用絕緣作用變壓器油作用變壓器油具有比空氣高得多的絕緣強(qiáng)度。絕緣材料浸在油中，不僅可提高絕緣強(qiáng)度，而且還可免受潮氣的侵蝕。變壓器油的比熱大，常用作冷卻劑。變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油受