电气绝缘基础知识培训知识讲解
高压试验-第二章 电气绝缘基础知识
电弧放电
放电电流密度大，温度高，具有亮而细长放电 弧道，弧道电阻小，似短路 放电回路阻抗大，放电时断时续
500千伏线路进行短路试验
火花放电
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外电路阻抗大，压降大，间隙多次被击穿
电气绝缘基础知识
第一节 气体介质的绝缘特性
八、气体放电的不同形式
极不均匀电场环境中
电晕放电
空气间隙电场极不均匀，在电极附近强电场处 出现的局部空气游离发光现象，电流小，整个 空气间隙并未击穿，仍能耐受电压作用 电晕放电后压力增大，产生刷状放电
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电气绝缘基础知识
第二节 液体介质的绝缘特性 电气设备对液体介质的要求 电气性能好：如绝缘强度高、电阻率 高、介质损耗及介电常数小（电容器则要 求介电常数高）； 散热及流动性能好：即粘度低、导热 好、物理及化学性质稳定、不易燃、无毒 等。
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第二节 液体介质的绝缘特性
一、液体绝缘介质的种类
矿物油
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第二节 液体介质的绝缘特性
一、液体绝缘介质的种类
有些纯净的植物油也具有良好的电气绝缘性能。 例如蓖麻油，由于其绝缘性能好，介电系数 ε 较 高，因此也可用作电力电容器的浸渍剂，此外， 如广泛使用的绝缘漆，也是由植物液体加工制成， 在变压器等电气设备中普遍使用。 由人工合成的液体绝缘材料。由于矿物绝缘油是 多种碳氢化合物的混合物，难以除净降低绝缘性 能的成分，且制取工艺复杂，易燃烧，耐热性低， 因而人们研究、开发了多种性能优良的合成油。 如有机硅油和十二烷基苯等。
流注理论：
前部电场加强Leabharlann 碰撞游离 反击发 复合电子崩
中部电场减弱 尾部电场加强
两侧
崩尾 产生光子
电气绝缘基础知识
UF=f(ps)
三.不均匀电场中气隙的放电特性
1.电晕放电
一定电压作用下,在曲率半径小的电极附近发生局部 游离,并发出大量光辐射,有些像日月的晕光,称为电晕 放电. 电晕起始场强 电晕起始电压 开始出现电晕时电极表面的场强 开始出现电晕时的电压
电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式
2. 伏秒特性 (1) 定义
(3)气体放电规律：由非自持放电 发展为自持放电。
1）非自持放电：依靠 外界电离维持的放电。
(4)气体间隙 放电分为
2）自持放电：依靠电 场本身的作用维持的 放电
二.气体放电的两个理论
1.汤逊放电理论. 适用条件:均匀电场,低气压,短间隙 实验装置
2.流注理论
(1).在ps乘积较大时,用汤逊理论无法解释的几种现象
A
正确 错误
B
提交
五、影响气体间隙击穿电压的因素
1、气体的状态：湿度大，击穿电压增大。 2、电压作用时间：均匀电场与时间无关；雷电比工频 击穿电压高很多。 3、电压的极性：棒板间隙与极性有关。 4、电场均匀程度：越均匀击穿电压越高。 5、电极材料和光洁度：铝电极比不锈钢的击穿电压低， 越光洁击穿电压越高。 6、不同气体种类：如SF6气体
电子从金属电极表面逸出来的过程 称为表面游离
单选题
气体热状态下引起的电离称为（ ）。
A
碰撞电离
光电离 热电离 表面电离
B
C
D
提交
(4)去游离 a.扩散 b.复合 带电质点从高浓度区域向低浓度区域运动. 正离子与负离子相遇而互相中和还原成中性原子 电子与原子碰撞时,电子附着原子形成负离子
c.附着效应
4. 高度的影响
随着高度增加,空气逐渐稀薄,大气压力及空气 相对密度下降,间隙的击穿电压也随之下降.
电气绝缘基本知识
• • • • •
为了全面表示固体电工绝缘材料的类别、 品种 和耐热等级, 用四位数字表示绝缘材料的型号: 第一位数字为分类代号, 以表 1-8中的分类代号 表示; 第二位数字表示同一分类中的不同品种; 第三位数字为耐热等级代号; 第四位数字为同一种产品的顺序号， 用以表示 配方、 成分或性能上的差别。
• 固体绝缘材料按其其化学性质不同，可分为无机 绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。常用 的无机绝缘材料有：云母、石棉、大理石、瓷器、 玻璃、硫黄等，主要用作电机、电器的绕组绝缘、 开关的底板和绝缘子等。有机绝缘材料有：虫胶、 树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用 以制造绝缘漆，绕组导线的被覆绝缘物等。混合 绝缘材料为由以上两种材料经过加工制成的各种 成型绝缘材料，用作电器的底座、外壳等。
• 绝缘耐压强度：绝缘体两端所加的电压越高，材 料内电荷受到的电场力就越大，越容易发生电离 碰撞，造成绝缘体击穿。使绝缘体击穿的最低电 压叫做这个绝缘体的击穿电压。使1毫米厚的绝缘 材料击穿时，需要加上的电压千伏数叫做绝缘材 料的绝缘耐压强度，简称绝缘强度。由于绝缘材 料都有一定的绝缘强度，各种电气设备，各种安 全用具（电工钳、验电笔、绝缘手套、绝缘棒 等），各种电工材料，制造厂都规定一定的允许 使用电压，称为额定电压。使用时承受的电压不 得超过它的额定电压值，以免发生事故。
• 电气设备绝缘可分为自恢复绝缘和非自恢 复绝缘两大类。自恢复绝缘的绝缘性能破 坏后可以自行恢复，一般是指空气间隙和 与空气接触的外绝缘。非自恢复绝缘放电 后其绝缘性能不能自行恢复，通常是由固 体介质、液体介质构成的设备内绝缘。
• 绝缘材料的作用是在电气设备中把电势不 同的带电部分隔离开来。因此绝缘材料首 先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并 能避免发生漏电、击穿等事故。其次耐热 性能要好，避免因长期过热而老化变质； 此外，还应有良好的导热性、耐潮防雷性 和较高的机械强度以及工艺加工方便等特 点。根据上述要求，常用绝缘材料的性能 指标有绝缘强度、抗张强度、比重、膨胀 系数等。
电气绝缘基础知识
电气绝缘基础学问一、绝缘基础学问绝缘是指利用绝缘材料和构件将电位不等的导体分隔开，使其没有电气连接以保持不同的电位，从而保证带电部件能够正常运行。
绝缘是电气设备结构中的紧要构成部分。
具有绝缘作用的材料称为绝缘材料（电介质），电气设备的绝缘就是各种绝缘材料构成的。
电力系统正常运行时，电气设备绝缘是长期处在工作电压作用之下的。
但是，由于各种原因，电力线路中的电压有时会显现短时上升的现象，即产生过电压。
过电压可分为：雷电过电压和内过电压。
雷电过电压：由于设备受到雷击造成的或在设备相近发生雷击而感应产生的过电压；内过电压有分为短时间过电压和操作过电压。
短时间过电压是由于系统中发生事故或发生谐振而引起的过电压；操作过电压是由于系统中的操作（投、切）引起的过电压。
过电压的作用时间虽然很短，但过电压的数值却大大超过正常工作电压，因此，易造成绝缘的破坏。
所以，设备绝缘应能耐受工作电压的持续作用外，还必需能耐受过电压的作用。
为了电气设备安全牢靠地运行，除应搞清楚过电压的数值、波形等参数并设法降低或限制作用于设备上的过电压的数值外，还要保证及提高绝缘本身的耐受电压，这两个方面就构成了高电压技术的重要内容。
如何保证及提高设备绝缘的耐受电压，设计出先进的绝缘结构则是高电压绝缘所讨论的内容。
在工作电压和过电压作用下，绝缘会发生电导、极化、损耗、老化、放电击穿等现象。
为了设计出技术先进、经济合理而又安全牢靠的绝缘结构，首先必需把握各类绝缘材料在电场作用下的电气物理性能，绝缘材料在强电场中的击穿特性及其规律尤为紧要。
只有知道了绝缘材料本身耐受电压的规律之后，才能进行绝缘的设计（考虑绝缘结构、选择绝缘距离或绝缘厚度等）。
其次，绝缘的破坏决议于作用在其上的电场强度，在充足电气设备基本要求的前提下，应设法改善绝缘结构，使其电场分布尽可能地均匀，以削减电场强度。
另外，采纳新型绝缘材料。
二、绝缘的缺陷及试验种类电气设备必需在常年使用中保持高度的牢靠性，为此，必需对设备按设计的规格进行各种试验。
电气绝缘基础知识
电气绝缘基础知识电气绝缘是指在高电压、高电流和强磁场环境中，能够保持电路之间的绝缘状态，保证电路中电子设备的正常运行。
电气绝缘是现代电子工程和电力系统中不可或缺的基本要求。
一、电气绝缘的原理电气绝缘的原理主要基于两个因素：电导率和介电常数。
电导率是指材料传导电流的性能，而介电常数则表示材料在电场中的极化能力。
电气绝缘材料通常具有较高的电导率和介电常数，能够有效地阻挡电流的通过，从而保持电路之间的绝缘状态。
二、电气绝缘材料的选择在选择电气绝缘材料时，需要考虑其电气性能、机械性能、耐候性和环境适应性等方面。
常用的电气绝缘材料包括：塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。
不同的材料具有不同的特点和应用场景，需要根据具体需求进行选择。
三、电气绝缘的测试为了保证电气绝缘的性能和质量，需要进行一系列的测试。
其中包括：耐电压测试、绝缘电阻测试、介质损耗测试等。
耐电压测试是为了检验电气绝缘材料在高压电场中的绝缘性能；绝缘电阻测试是为了检测材料的电阻值和绝缘性能；介质损耗测试则是为了评估材料的损耗因子和绝缘性能的稳定性。
四、电气绝缘的重要性电气绝缘是保证电力系统安全运行的重要因素之一。
如果电气绝缘失效，会导致电路短路、设备损坏甚至人员伤亡等严重后果。
因此，加强电气绝缘的维护和管理，是保障电力系统和电子设备安全运行的重要措施。
电气绝缘是电力系统和电子设备正常运行的基础，需要充分了解其原理、材料选择、测试方法和重要性等方面。
只有做好电气绝缘的维护和管理，才能确保电力系统和电子设备的安全稳定运行。
一、电气CAD概述电气CAD，全称电气计算机辅助设计，是计算机技术应用于电气工程领域的一种新型设计方法。
它使得电气工程师能够更高效地进行设计、模拟和分析，极大地提高了设计效率和质量。
二、电气图的基本组成电气图主要由以下几个基本元素构成：1、图纸：电气图的基础，通常由一张或若干张图纸组成，用来表示各种电气元件、设备以及它们之间的连接关系。
2、元件：包括各种电气元件，如电阻、电容、电感、开关、电机等。
绝缘材料知识讲座
绝缘材料知识讲座一、绝缘材料基础知识1.简介本文所述的绝缘材料是电工绝缘材料。
按国家标准GB2900.5规定绝缘材料的定义是：“用来使器件在电气上绝缘的材料”。
也就是能够阻止电流通过的材料。
它的电阻率很高，通常在10～10Ω·m的范围内。
如在电机中，导体周围的绝缘材料将匝间隔离并与接地的定子铁芯隔离开来，以保证电机的安全运行。
绝缘材料是电工器材中使带电体与其他部分隔离的材料。
常用的固态材料有绝缘套管.绝缘纸、层压板、橡皮、塑料、油漆、玻璃、陶瓷、云母等。
常用的液态材料有变压器油等。
气态材料中以空气、氮气、六氟化硫等用得较多。
绝缘材料：电阻率为109～1022 Ω·Cm 的物质所构成的材料在电工技术上称为绝缘材料，又称电介质。
简单的说就是使带电体与其他部分隔离的材料。
绝缘材料对直流电流有非常大的阻力，在直流电压作用下，除了有极微小的表面泄漏电流外，实际上几乎是不导电的，而对于交流电流则有电容电流通过，但也认为是不导电的。
绝缘材料的电阻率越大，绝缘性能越好。
绝缘材料在电工产品中是必不可少的材料。
例如一台300MW汽轮发电机就需绝缘漆10t、云母制品8t、层压板5t、漆布和薄膜约1t；一台3200kW的变压器所需绝缘材料占其总质量的34%；一台10kV的高压断路器所需绝缘材料占其总量的18%。
按我国发电设备装机容量及与之配套的电工设备的绝缘材料消耗定额平均为65t/10MW，由此可见绝缘材料在电工设备中所占比例是很大的。
大体上，电机、电器设备都是由导体材料、磁性材料、绝缘材料和结构材料构成的。
除绝缘材料之外，其他都是金属材料。
电机、电器在运行中，不可避免地要受到温度、电、机械的应力和振动，有害气体、化学物质、潮湿、灰尘和辐照等各种因素的作用。
这些因素对绝缘材料比对其他材料有更显著的作用。
可以说，绝缘材料对这些因素更为敏感，容易变质劣化，致使电工设备损坏。
所以绝缘材料是决定电机、电器运行可靠性的关键材料。
电气绝缘基础必学知识点
电气绝缘基础必学知识点
1. 绝缘材料的种类和特性：常见的电气绝缘材料有塑料、橡胶、纸、绝缘漆等，它们具有不导电、耐高温、绝缘强度高的特点。
2. 绝缘材料的工作原理：绝缘材料能阻断电流的流动，通过在电场中形成隔离层来实现绝缘效果。
3. 绝缘材料的电气强度和击穿电压：电气强度是指绝缘材料能承受的最大电场强度，击穿电压是指绝缘材料发生击穿的最低电压。
4. 绝缘材料的绝缘阻抗：绝缘材料的绝缘阻抗是指在电场中绝缘材料对电流的阻碍能力，通常用来评估绝缘材料的绝缘性能。
5. 绝缘材料的耐热性能：绝缘材料的耐热性能是指在高温环境下绝缘材料的绝缘性能是否保持稳定。
6. 绝缘材料的湿度特性：湿度对绝缘材料的绝缘性能有一定的影响，因此绝缘材料的湿度特性是评估其在潮湿环境下的绝缘性能的一个重要指标。
7. 绝缘材料的应用范围：电气绝缘材料广泛应用于电力系统、电机、电器设备等领域，用于保护电器设备不受电场的干扰和损坏。
8. 绝缘材料的选择和应用注意事项：在选择和应用绝缘材料时，需要考虑其绝缘性能、耐热性能、耐湿性能等因素，并根据具体应用场景进行合理选择。
9. 绝缘材料的维护和检测方法：绝缘材料需要定期进行维护和检测，
可以采用绝缘电阻测试、局部放电检测等方法来评估绝缘材料的绝缘性能是否正常。
10. 绝缘材料的故障分析和处理方法：当绝缘材料发生故障时，需要进行故障分析并采取相应的处理措施，以确保电器设备的安全运行。
电气绝缘的基础知识解读
? 电压作用种类的影响：Uj 冲〉uj 直〉uj工
提高固体介质击穿电压的措施
? 改进工艺 ? 改善电场分布 ? 改善电极的形状 ? 改善工作条件
液体电介质的绝缘强度
? 1.液体电介质的击穿过程 ? 液体中的杂质 （电场）极化 ? 顺次排列 ? 搭成杂质“小桥” ? “小桥”端部击穿 ?
? 2.沿面闪络：沿面闪络发展到固体介质整个表 面空气层击穿时，称为沿面闪络。
? 3.影响沿面放电电压的因素： a. 大气的湿度和绝缘表面的吸潮都会使得沿面放
电电压下降。 b. 绝缘表面的光洁度：表面不光洁电场分布不均
匀，使得击穿电压下降。 c. 导体与绝缘之间的间隙形成气隙，从而使得击
穿电压降低 d. 介质表面的污染，也会使得击穿电压下降。
② 温度的影响： a. 当温度小于 -5度时，小桥不易形成，击穿电
压较高 b. -5~0度时。“小桥”容易形成，击穿电压低 c. 0~80度之间，随着水的溶解，密度下降，“小
桥”不易形成，击穿电压升高， 60~80度击穿电 压最高。 d. 大于80度之后，形成气泡“小桥”击穿电压降 低
③ 电压作用时间的影响：电压作用时间越短， “小桥”不易形成，击穿电压就越高。
固体电介质的击穿
? 1.电击穿：电压使得介质碰撞游离，形成电 子崩 引起的击穿
? 2.热击穿：由于发热而引起损耗造成的击穿
? 3.电化学击穿：在电 、热、 化学的综合作 用下而引起的击穿。
影响固体电介质击穿电压的因素
? 1.电压作用时间的影响：电压作用时间越长 击穿电压就越低
? 2.温度的影响：温度较高时，介质的击穿电 压随温度的升高而降低
电工绝缘专业知识培训
电工绝缘专业知识培训（新研）目录一、电机学的基本知识二、绝缘材料的基本知识三、导电材料和磁性材料的基本知识四、电机设计中关于绕组的基本知识五、三相交流电机绕组的排列和接法六、设计图纸电工工艺会签七、电机绝缘结构设计八、电机和电机绝缘结构环境试验九、电机制造中的电工工艺十、电工工艺装备设计十一、电工绝缘工艺文件编制十二、电加工车间工艺路线设计与调整一、电机学的基本知识1．电路2．磁路3．各种类型的电机3.1静止电机：变压器；3.2旋转电机：直流电机、同步交流电机、异步交流电机、中频发电机、交流调速电机、永磁电机、直线电机（平面~、圆筒~、圆平面~）等等。
3.3 图片：1. 交流异步电动机定子2.隐极式同步发电机转子3.磁悬浮直线电机4.磁悬浮直线电机(浸渍前)5.三相混合励磁风力发电机外定子6.三相混合励磁风力发电机内定子7.三相混合励磁风力发电机内、外转子8.三相混合励磁风力发电机（图纸）9.励磁机定子（凸极式同步发电机的转子）10.汽车电机转子1.交流异步电动机定子2．隐极式同步发电机转子3. 磁悬浮直线电机4.磁悬浮直线电机(浸渍前)5.三相混合励磁风力发电机外定子6.三相混合励磁风力发电机内定子7.三相混合励磁风力发电机内、外转子8.三相混合励磁风力发电机（图纸）9．励磁机定子（凸极式同步发电机的转子）9.汽车电机转子4．三相交流电机的分类4．1 按转速特征分（同步电机、异步电机、变速电机）4．2 按电机的应用功能分（发电机、电动机、变频机、调相机）4．3 按电机的电压分（低压电机、高压电机）4．4 按电机的大、小分（大型电机、中小型电机、微电机）二、绝缘材料的基本知识1．电介质的基本物理概念1． 1 电介质的损耗介质损耗——在交流电压作用下，电介质中的部分电能转变成热能，这部分的能量叫介质损耗。
究其原因是：由于介质电导和介质极化的滞后效应。
介质损耗与材料的均质有关，与温度有关。
几种材料的混合组成就要考虑到整体绝缘结构的相容性，相容，其介质损耗就小。
电气绝缘基础知识
高压电气设备是电力系统中的重要组成部分，主要承担着输送电能和分
配电能的任务。
02
高压电气设备的绝缘要求
由于高压电气设备的工作电压较高，因此对绝缘的要求也更高，需要采
用高性能的绝缘材料和绝缘结构，以确保设备的安全运行。
03
高压电气设备绝缘的案例
例如，高压开关柜是高压电气设备的一种，其绝缘结构主要包括绝缘隔
工业电气设备的绝缘要求
工业电气设备的绝缘要求需要具备耐高温、耐腐蚀、耐老化等特点，能够长期稳定地运 行。
工业电气设备绝缘的案例
例如，变压器是工业电气设备的一种，其绝缘材料需要能够承受高温和电场的考验，同 时还需要具有良好的机械性能和电气性能。
05
电气绝缘安全与维 护
绝缘安全措施
01
02
03
保持设备清洁
耐压测试
总结词
耐压测试是评估电气绝缘材料耐受电压能力的重要手段之一，通过施加高于正常工作电压的试验电压 ，检测绝缘材料的耐压性能。
详细描述
耐压测试通常采用高压电源和相应的测试电路，将被测绝缘材料置于电极之间，施加逐渐升高的试验 电压，观察绝缘材料是否发生击穿或闪络现象。
局部放电测试
总结词
局部放电测试是评估电气绝缘材料性能 的重要手段之一，通过检测绝缘材料内 部的局部放电现象，判断其绝缘性能的 好坏。
总结词
气体绝缘材料具有高绝缘性能，广泛 应用于高压电气设备中。
详细描述
气体绝缘材料主要包括空气、氮气、 六氟化硫等，具有良好的电气绝缘性 能，能够承受高电压，且不易燃易爆 ，安全性高。
液体绝缘材料
总结词
液体绝缘材料具有优异的电气性能和稳定性，是电力设备中的重要组成部分。
详细描述
公共基础知识电气绝缘基础知识概述
《电气绝缘基础知识综合性概述》一、引言在现代社会中，电气设备的广泛应用使得电气绝缘成为至关重要的领域。
从家庭用电设备到大型工业设施，电气绝缘的可靠性直接关系到设备的安全运行、人员的生命安全以及电力系统的稳定。
本文将深入探讨电气绝缘的基础知识，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个全面而深入的理解。
二、电气绝缘的基本概念（一）定义电气绝缘是指利用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来，以防止电流泄漏和触电事故的发生。
绝缘材料通常具有高电阻率，能够阻止电流的流动。
（二）作用1. 防止触电：确保人员在接触电气设备时不会受到电击。
2. 保护设备：防止电气设备因短路、漏电等故障而损坏。
3. 保证电力系统的稳定运行：减少电气故障对整个电力系统的影响。
（三）绝缘材料的分类1. 固体绝缘材料：如橡胶、塑料、陶瓷、玻璃等。
2. 液体绝缘材料：如变压器油、电容器油等。
3. 气体绝缘材料：如空气、六氟化硫等。
三、电气绝缘的核心理论（一）电阻率与电导率电阻率是衡量材料导电性能的物理量，电阻率越大，材料的导电性能越差，绝缘性能越好。
电导率则是电阻率的倒数，电导率越大，材料的导电性能越好。
（二）介电常数与介质损耗介电常数是衡量材料在电场作用下储存电能能力的物理量。
介质损耗是指在电场作用下，绝缘材料由于内部的电导和极化等原因而产生的能量损耗。
（三）击穿电场强度当电场强度超过一定值时，绝缘材料会发生击穿，失去绝缘性能。
击穿电场强度是衡量绝缘材料耐压能力的重要指标。
四、电气绝缘的发展历程（一）早期发展在人类早期的电气应用中，主要使用天然材料如丝绸、橡胶等作为绝缘材料。
随着电力工业的发展，对绝缘材料的性能要求不断提高。
（二）近代发展19 世纪中叶，随着电磁学理论的建立和电力工业的兴起，电气绝缘技术得到了迅速发展。
合成橡胶、塑料等新型绝缘材料开始出现，并逐渐取代了天然材料。
（三）现代发展20 世纪以来，随着科技的进步，电气绝缘技术不断创新。
电气绝缘基础知识
04 电气绝缘应用与案例
输配电系统中的电气绝缘
输配电系统是电力系统的重要组成部分，电气绝缘在输配电系统中具有至关重要的 作用。
输配电系统中的电气绝缘主要涉及电缆、变压器、开关设备、互感器等设备的绝缘 材料和绝缘结构。
这些设备的绝缘材料和绝缘结构必须具备优异的电气性能、耐热性能、耐老化性能 和机械性能，以确保设备的安全稳定运行。
陶瓷绝油
绝缘油主要指变压器油和电缆油，具有良好的电气性能和耐热性能，常用于变压器、电缆等电气设备 中作为绝缘介质。
绝缘油在使用过程中应保持清洁，避免杂质和水分混入，以保证其电气性能。
绝缘气体
绝缘气体主要用于高压电气设备中，如气体绝缘开关柜。 常用的绝缘气体包括空气、氮气、六氟化硫等。它们具有 良好的电气性能和灭弧性能，能够提高开关设备的绝缘性 能和灭弧能力。
总结词
耐电压强度是指绝缘材料在一定时间内承受 的最高电压值而不发生击穿现象的能力。
详细描述
耐电压强度是衡量绝缘材料电气强度的重要 参数。耐电压强度越高，说明绝缘材料的电 气强度越好，能够承受更高的电压而不发生 击穿。在电气设备中，耐电压强度的测试是 评估其绝缘性能的重要手段之一。
电老化与热老化
总结词
电老化与热老化是影响电气绝缘性能的两个 重要因素。
详细描述
电老化是由于电场的作用导致绝缘材料性能 逐渐劣化的过程。热老化则是由于温度的作 用使绝缘材料逐渐老化的过程。电老化和热 老化会导致绝缘材料的性能下降，影响电气 设备的正常运行。因此，在电气设备的使用 过程中，应关注电老化和热老化的影响，采
取相应的措施进行维护和保养。
电气绝缘基础知识
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目录
特种作业电工2(第二章-电气绝缘基础知识)5.31改
P52第二章电气绝缘基础知识电气设备的绝缘性能与所使用的绝缘介质性能密切相关。
为了正确判断电气设备的绝缘状况，在对电气设备进行绝缘试验时，针对不同的绝缘介质所采用的试验手段也有不同的考虑。
因此，电气试验人员必须了解有关电气绝缘的基础知识。
本章介绍不同电气介质的绝缘性能及影响介质击穿的有关因素。
第一节作为绝缘隔离。
本节重点介绍空气间隙的击穿机理和影响空气间隙击穿电压的各种因素。
除了空气间隙绝缘之外，还有一些特殊气体，例如SF6（六氟化硫）气体。
它们作为电气绝缘介质在开关设备中得到广泛使用，因此，对这一类气体的绝缘性能也作相应介绍。
一、空气间隙的击穿机理1. 电离如果没有外界影响，在通常情况下，气体是不导电的良好绝缘体。
但是，由于受各种因素的影响，气体原子可能会出现电离（也称游离），形成自由电子和正离子，从而在空气中产生少量带电粒子。
根据引起电离因素不同，有不同的电离形式。
通常分为1碰撞电离、2光电离、3热电离和4表面电离。
碰撞电离——带电质点在强电场作用下高速运动，撞击中性气体分子引起的电离。
光电离——光辐射引起的气体原子的电离称为。
表面电离（或表面发射）——在外界因素作用下，电子可能从电极表面逸出。
引起表面发射电子的因素有多种，例如在强电场作用下，可使阴极表面释放出电子；正离子快速运动碰撞阴极表面，也可能使阴极释放出电子；金属表面受到光照射也会放射电子。
热电离——是指气体热状态下引起的电离过程。
例如，在高温下，气体质点高速运动，互相碰撞产生碰撞电离。
此外，高温气体的热辐射也能引起光电离。
2. 空气间隙的击穿过程由于受各种电离因素的影响，空气间隙中会产生少量带电粒子。
在电场作用下，这些带电质点沿电场方向运动。
如果空气间隙上施加的电压足够高，电场强度足够大，带电粒子的运动速度加快，出现强烈的碰撞电离，形成电子崩。
由许多电子崩产生大量正负带电质点形成的游离通道称为“流注”。
当流注发展到把空气间隙两极（1）碰撞电离。
电气绝缘基础知识共28页
原因：空气中的水分子捕获自由电子形成负 离子，负离子不易电离，导致气体UF增高。
2、电压作用时间（电压波形）对击穿电压的影响
均匀电场中，击穿电压与电压波形、电压作用时间无关 。
极不均匀电场中，雷电冲击电压远高于工频击穿电压。
操作过电压可能低于工频击穿电压幅值。
一、空气间隙的击穿机理
1、电离 电离形式： a.碰撞电离b.光电离c.热电离
d.表面电离 2、空气间隙的击穿过程 少量带电粒子的碰撞游离—＞电子崩—＞流
注—＞流注接通两极形成击穿
输电线路以气体作为绝缘材料
变压器相间绝缘以气体作 为绝缘材料
3、非自持放电和自持放电
（1）依靠外界电离因素维持的是非自持放电
此类气体具有高电气强度原因：
（1）分子尺寸大；（2）具有很强的负电性 尺寸大运动中易碰撞，自由行程短，运动电子无足够动能进行碰撞游离，不易击穿放电。
具有很强的负电性，中性分子易吸附电子成为负离子，使电子减少以提高击穿电压。
七、SF6气体绝缘特性
1、 SF6气体的电气绝缘强度与气体压力和棒极极性的关系 SF6气体在普通状态下是不燃、无嗅、无毒、无色的惰性气 体。正常情况下相对密度是空气的5倍。在均匀电场中，同 一个大气压力时，电气绝缘强度约为空气的2.3—3倍。
1、均匀电场气隙在稳态电压下的击穿特性
均匀电场中一旦出现自持放电，间隙即被击穿，形成电弧放 电或火花放电，无电晕放电。
2、稍不均匀电场气隙在稳态电压下的击穿特性
不均匀电场分类依据：能否维持稳定的电晕放电
极不均匀电场
稍不均匀电场
能
不
能
稍不均匀电场举例：
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积电容
（加粗）
减少电极附近固体绝缘表面电阻系数 使电力线只经固体内部，不经空气间隙
二、液体介质的绝缘特性
•液体绝缘介质的种类 •变压器油的击穿过程 •影响变压器油击穿电压的各种因素
•液体绝缘介质的种类
矿物质油
DB-10号变压器油 凝点不高于-10℃，闪点不低于140 ℃ 用于气温不低于-10 ℃地区变压器用油，气温不低于-5 ℃地区的户外断路器、油浸电容式套管和互感器
电场均匀程度 电场越均匀，击穿电压高 电极材料与光洁 表面不易发射电子，击穿电压高；
表面光洁，击穿电压高； 不同气体类型 卤素元素气体，击穿电压比空气高几倍；
SF6气体的绝缘特性
SF6在普通状态下，无色、无嗅、无毒、不燃的惰性气体 相对密度是空气的5倍 电气绝缘强度是空气的2.3-3倍 灭弧性能是空气的100倍
辉光放电 电弧放电 火花放电
压力小-----真空中 放电电流密度小，放电区域占放电管电极间整个空间
压力增大-----1个大气压以上 放电电流密度大，温度高，亮而细长放电弧道，弧道电阻小， 似短路
放电回路阻抗大，放电时断时续 外电路阻抗大，压降大，间隙多次被击穿
电晕放电
极不均匀电场环境中
空气间隙电场极不均匀，在电极附近强电场处出现的局部空 气游离发光现象，电流小，整个空气间隙并未击穿，仍能耐 受电压作用
电气绝缘基本知识
2009年07月
主要内容
一、气体介质的绝缘特性 二、液体介质的绝缘特性 三、固体介质的绝缘特性 四、组合绝缘的耐电特性
一、气体介质的绝缘特性
•空气间隙的击穿 •均匀电场中气体间隙击穿与气体密度的关系 •电场是否均匀对空气间隙击穿电压的影响 •气体间隙的直流击穿电压和极性效应 •冲击电压下空气间隙的击穿电压 •影响气体间隙击穿电压的各种因素 •SF6气体的绝缘特性 •气体放电的不同形式 •气体中固体介质沿表面放电
电压作用时间
油间隙的击穿电压短时间内随电压作用时间加大而下降 试验中，常加试验电压1min
冲击电压作用
油间隙的冲击击穿电压比工频或直流击穿电压高很多 改善电场均匀程度能明显提高冲击击穿电压
油隙宽度
油间隙的增大，油的击穿场强减少（不成比例）
变压器常用绝缘纸筒或纸板将油间隙分成若干小油间隙，提 高总体击穿电压
DB-25号变压器油 凝点不高于-25℃，闪点不低于140 ℃ 用于气温低于-10 ℃地区变压器用油，气温不低于-20 ℃地区的户外断路器、油浸电容式套管和互感器
DB-45号变压器油 凝点不高于-45℃，闪点不低于135 ℃ 用于气温低于-10 ℃地区变压器用油，气温低于-20 ℃ 地区的户外断路器、油浸电容式套管和互感器
大气湿度和绝缘物吸潮
空气潮湿，绝缘物表面吸收潮气形成水膜
水中离子，在电场作用下，向电极积聚，使电极电场 加强并放电
导体与绝缘物结合程度
结合不好，形成气隙 气隙中电场分布比固体强，首先发生电晕放电
电场分布的影响
在电场分布最强的地方，空气首先发生游离，产生电 晕，使沿面放电电压降低
提高空气中固体绝缘物沿面放电电压的措施
•冲击电压下空气间隙的击穿电压
•影响气体间隙击穿电压的各种因素
气体状态
密度大，击穿电压会升高；密度小，击穿电压会降低，密度太小， 也降低；
气压与温度通过对密度的影响，影响击穿电压
温度增大，击穿电压增大
电压作用时间 电压的极性
均匀电场，击穿电压与电压波形、电压作用时间无关；
极不均匀电场， 雷电冲击击穿电压比工频冲击电压高得多；
三、固体介质的绝缘特性
•固体电介质的种类及其特性 •固体绝缘击穿的三种形式 •影响固体击穿的因素
•固体电介质的种类及其特性
天然材料
木材、云母、石棉、橡胶
人造材料
电瓷、玻璃、电木、塑料
措施1
户外电气设备外绝缘设置裙边 使绝缘子上下不能全湿，形不成“贯通性”水膜，提高沿面放电电压
措施2 措施3
户外电气设备外绝缘涂憎水性涂料 RTV或PRTV，使水膜不能连成一片 RTV-----8年；PRTV----20年
配电装置各部分应力求作到电场均匀 以增加其耐电强度
减少电极附近单位面积的体积电容，避免电极边缘电场过分集中
பைடு நூலகம்
刷状放电
电晕放电后压力增大，产生刷状放电 从电晕电极间产生许多明亮的细小放电通道 压力再大，整个间隙击穿，形成电弧放电或火花放电
电力线路和设备外绝缘 只能出现
电晕放电、刷状放电、火花放电、 电弧放电
•气体中固体介质沿表面放电 与绝缘物表面状况、污染程度、电场分布等有关
固体绝缘表面光洁度
表面的损伤或毛刺，引起沿面电阻分布不均匀，使电 场分布不均匀，电场强的地方首先放电，整体沿面放 电电压降低
极不均匀电场，操作冲击电压，如果波前时间T1与间隙S比，处 于临界波前时间T0附近，则可能低于工频冲击击穿电压；
均匀电场，击穿电压与电压极性无关；
极不均匀电场， 当棒为正极时，直流击穿电压与工频冲击电压接 近相等；
极不均匀电场，当棒为负极时，直流击穿电压远高于工频冲击电 压；
•影响气体间隙击穿电压的各种因素
一、气体介质的绝缘特性
•空气间隙的击穿
碰撞电离
电子崩
流注
击穿
•均匀电场中气体间隙击穿与气体密度的关系
巴申定律：当气体种类和电极材料一定时，均匀电场中气隙的 放电电压Uf是气体压力P和间隙极间距离S乘积的函数；
UFf(pS)
真空断路器 压缩空气断路器
•电场是否均匀对空气间隙击穿电压的影响
•气体间隙的直流击穿电压和极性效应
植物油
多用蓖麻油，过去和将来多用
合成绝缘油
多用于电容器，如十二烷基苯等
影响变压器油击穿的因素
压力的影响
油中含有气体时，工频击穿电压随压力增高而增高
温度的影响
受潮的油，击穿电压随温度升高而增高，80度以上反而降低
电场均匀程度
纯净油，电场均匀能提高工频、直流击穿电压 污油，电场均匀影响不大 试验中，应按极不均匀考虑
气体的压力
气压越大，击穿电压越高
电场均匀程度
气液状态
注意分 解物
均匀电场中，提高气压，能显著提高击穿电压
防止出现液态 压力越高，液化温度越高 如：20℃表压为0.1MP的SF6气体，-63 ℃液化
20℃表压为0.45MP的SF6气体，-40 ℃液化
毒
腐
性
蚀
•气体放电的不同形式 气体压力、电极形状、电场强度有关