液体介质的击穿
液体电绝缘介质及其击穿特性
绝缘油分类
1、矿物油。 矿物油是从石油中提炼精制旳液体绝缘材料。石油旳主要成份是烷烃、环 烷烃和芳香烃，这些组分旳电气性能和老化稳定性优良。应用最广泛旳矿 物油就是变压器油。
2、合成油。 由人工合成旳液体绝缘材料。因为矿物绝缘油是多种碳氢化合物旳混合物， 难以除净降低绝缘性能旳组分，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旳合成油。如有机硅油和十二烷基苯等。
❖1 变压器油
【学习任务】了解变压器油旳基本特征和用途， 熟悉变压器油旳运营要求。
▪ 表征绝缘材料性能旳几种基本电气参数：
▪ ε －介电常数 ---表征极化强弱 ▪ ρ －电阻率 ---表征导电性能 ▪ γ －电导率 ▪ tgδ －介质损耗角正切 ---表征介质损耗大小
▪ E0 －击穿场强 ---表征绝缘性能（耐电性能） ▪ U －耐受电压 ▪
影响液体电介质击穿电压旳原因
4、电压作用时间
油旳击穿电压与电压作用时间有关。因为油旳击穿需要一定旳时间，所以 油间隙击穿电压会随所加电压作用时间旳增长而下降。 当电压作用时间较长时，油中杂质有足够旳时间在间隙中形成“小桥”， 击穿电压下降。对一般不太脏旳油做一分钟击穿电压和长时间击穿电压旳试 验成果差不多. 所以做油耐压试验时，只做一分钟。
变压器油旳物理性质
5）油旳闪点：油加热时所发生旳蒸气与空气所形成旳混合物， 在火焰接近时而闪火，此时是以温度作为闪点。闪点是表征油 旳蒸发度，油旳闪点越低，其挥发性越高。挥发性越小越好或 者说闪点越高越好，新油原则应不低于135℃。
二、变压器油旳基本特征
变压器油旳化学性质
1）酸值：变压器油旳酸值是指油中有机酸旳数值，油旳中 和酸度是指氧化试验后来旳数值。酸度旳常用计量措施是中 和所需旳KOH旳质量（mg），用mgKOH／g表达。酸性大 旳油会腐蚀金属设备。当油中有水分时，腐蚀性质强，酸价 逐年增大，反应了油旳劣化。
高电压技术 液体介质的击穿
2.4 组合绝缘的特性
电气设备内部绝缘结构中常用液体与固 体介质构成组合绝缘
油—屏障绝缘 油纸绝缘
组合绝缘强度不仅取决于所用介质的绝 缘强度，还与介质的互相配合有关
2.4.1 油—屏障绝缘与油纸绝缘的特点
油—屏障绝缘
以油为主要绝缘介质，散热、冷却作用好 屏障的作用：改善油间隙中电场分布和阻止杂质小 桥的形成 广泛用于变压器中 屏障的总厚度不宜取得过大（否则可能引起油中场 强增高）
屏蔽电极的均压原理1（均压环）
工程中应 用很多！
屏蔽电极的均压原理2（均压环）
a:只考虑对地电容CE b:只考虑对导线电容CL c:同时考虑CE和CL
工程中应 用很多！
pause
2.6 电力系统过电压与绝缘配合
过电压（over voltage）
电气设备上出现的高于工作电压的电压
按来源形式分类
绝缘油的老化（氧化、温度》》》油枕） 户外绝缘应能耐受日晒雨淋 湿热区域使用的要有抗生物特性
材料的相容性
绝缘与导体之间（化学反应、相容）
支柱绝缘子内屏蔽
330kV绝缘子柱
330kV及以上的悬式绝缘子串 一般也装有均压环 绝缘子数决定于线路所要求 的绝缘水平： 35kV-3片 110kV-7片 200kV-13片 330kV-19片 500kV-28片
气隙的产生
制造过程：浇注、挤压成型等 绝缘与电极接触不良
2.3.3.1 局部放电的等值电路
Cm>>Cg>>Cb
Cb ug u C g Cb
1、微量压降
2、电流脉冲
放电前后，间隙g两端的电压变化为(Ug-Ur) C m Cb 对间隙g放电的电容量为： C g C m Cb
5液体、固体介质的击穿教程
②80度以上： 温度↑→汽化↑→Ub↓
③-5度-0度：冰水、全部悬浮，Ub最低 ④-5度以下：粘度↑→小桥不易形成→Ub↑
3、电场均匀度
电场较均匀时，电场越均匀杂质小桥越易形成，油的品质 对工频Ub影响越大； 电场极不均匀时，电极附近电场很强，造成强烈电离，电 场力对带电质点的强烈作用使该处的油剧烈扰动，杂质和水 分很难形成“小桥”。
悬浮态的水易在电场下形成 “小桥”，对击穿电压影响很大；
变压器油中含水量超过溶解度 50ppm时，含水量↑→Ub迅速↓
（2）纤维越多，杂质小桥越易形 成，击穿电压越低
有纤维存在时，水分影响特别明显
（3）气体含量超过油中溶解度时， 将以自由态出现→Ub迅速↓
2、油温
①0-60度： 温度↑→水珠溶解度↑→Ub↑
2、热击穿理论
由于电导γ存在→损耗→发热→T↑→R↓→I↑↑→损耗 发热↑↑(Q发>Q散)→T↑↑→介质分解、劣化→击穿
热击穿的主要特点：
击穿与环境、电压作用时间、电源频率及介质本身有关。 击穿时间较长，击穿电压较低。
3、电化学击穿
固体介质在电、热、化学和机械力长期作用下，会逐渐 发生某些物理化学过程，使其绝缘性能逐渐劣化，这种 现象称为绝缘的老化。 由于绝缘的老化而最终导致的击穿称为电化学击穿。 最终可能是电击穿也可能是热击穿。 电化学击穿特点： 长时间；击穿电压低（工作电压下即可能发生）
2、工程用变压器油的击穿过程及其特点
可用气泡击穿理论解释其过程，依赖于气泡的形成、发热膨 胀、气泡通道扩大并形成小桥，有热过程，属于热击穿范畴。 由于水和纤维的εr很大，易沿电场方向极化定向，并排列成 杂质小桥。
油中受潮→水分(εr=81) 纸布脱落→纤维(εr=6-7) 有两种情况： (1)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 促使汽化，气泡扩大，发 展下去会出现气体小桥， 使油隙发生击穿。
液体介质的击穿
液体介质的击穿广泛用于电气设备绝缘的液体介质主要是变压器油、电缆油和电容器油，它们除用作电气设备绝缘外，还同时用作冷却介质或消弧介质。
下面以变压器油为例说明液体介质的击穿特性。
变压器油的击穿过程纯净的变压器油的击穿过程与气体中自持放电过程类似，由碰撞游离形成电子崩，最后导致击穿。
因变压器油的密度较气体的大得多，碰撞游离较困难，故纯净变压器油的击穿场强超过气体的击穿场强很多，可达1MV∕cm。
实际上，变压器油在运行中会因受潮含有水分，还有从绕组固体绝缘材料上脱落的纤维以及因局部放电或过热使变压器油分解产生的气体和碳粒等其他杂质。
当油中有水分和纤维等杂质时，由于水和纤维的介电常数都很大，尤其是纤维吸潮以后，在电场作用下很容易沿电场方向极化定向，排列成杂质的“小桥”，并在电极间形成电导较大的通道，引起泄漏电流增大，温度升高，促使油和水分气化，产生气泡。
气泡中的场强与油中的场强按各自的介电常数成反比分配，使气泡中承受着较大的场强，而气体的击穿场强又比油的低得多，故总是气泡先发生游离，使油又分解出更多的气体，形成更多的气泡，它们在电极间排列延伸，形成连接两级的气泡“小桥”时，导致变压器油发生击穿。
影响变压器油击穿电压的因素（1）杂质变压器油中的杂质主要是水分、气泡和纤维等。
由变压器油的击穿过程知道，杂质对变压器油击穿电压的影响很大，而且电场越均匀，杂质对油击穿电压的影响越大。
这是因为电场不均匀时，油中的局部放电使油发生扰动，杂质不易形成“小桥”，这时杂质对油的击穿电压影响较小。
如果变压器油中含有水分，当微量水分溶解于油中时，对油的击穿电压下影响不大。
当水分以悬浮状态的小水珠存在时，水珠在电场的作用下沿电场方向排列形成导电的“小桥”，使油的击穿电压明显下降，当变压器油中的含水量仅达十万分之几时，变压器油的击穿电压就显著降低。
当含水量超过万分之二时，多余的水分只是增加了几条并联路径，油的击穿电压并不会进一步降低。
液体电介质击穿点压值测量实验报告
液体电介质击穿点压值测量实验报告
实验目的：
通过测量液体电介质的击穿点压值，探究液体电介质的绝缘特性，为实际应用提供参考。
实验原理：
当液体电介质置于高电压电场中时，当电场强度增大到一定程度时，液体电介质内部的绝缘被破坏，发生击穿和放电。
我们将液体电介质在不同电压下进行放电实验，根据实验结果，可以确定电介质的击穿点压值。
实验器材：
高压发生器、电容器、电阻、液体电介质、数字电压表、数字电流表、电极等。
实验步骤：
1.将液体电介质倒入电容器中，保证其填充至相同高度。
2.将电容器两端与高压发生器连接，并接上电阻限流，使电流控制在较小范围内。
3.调节高压发生器输出电压，逐步将电压提高到液体电介质弧光出现之前。
4.记录此时输出电压，作为液体电介质的击穿点压值，并反复进行测量，取多次数据求平均值。
实验结果：
1.液体电介质的击穿点压值为XXXV。
2.在电场强度相同的条件下，不同液体电介质的击穿点压值存在差异，其中XXX液体的击穿点压值最大，为XXXV，说明其具有较好的绝缘性能。
结论：
通过实验，我们测量了液体电介质的击穿点压值，进一步探究了液体电介质的绝缘性能，为实际应用提供了参考。
液体电介质的击穿特性
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3. 电压作用时间
Ubp（kV）（峰值） 冲击系数Kl最小值
700
Φ
600
50
20
50
0
10-6 10 -5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 1
t（s）
10 9 8
7 6
5 4 3 2 1
10 2
稍不均匀电场中变压器油的伏秒特性曲线
(虚线表示未经研究过的区域)
(虚线表示未经研究的区域)
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4. 电场均匀程度
油的纯净程度较高时，改善电场的均匀程度能 使工频或直流电压下的击穿电压明显提高
液体电介质击穿电压的分散性和电场的均匀程 度有关 工频击穿电压的分散性在极不均匀电场中不 超过5％，而在均匀电场中可达3040％
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5.压强
Ub(有效值)/kV
d
主要内容
液体电介质的击穿理论 影响液体电介质击穿电压的因素 提高液体电介质击穿电压的方法
（一）液体电介质的击穿理论
液体电介质 ：纯净的液体电介质 工程用液体电介质
击穿机理不同：电击穿理论、气泡击穿理论 小桥击穿理论
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1. 纯净液体电介质的电击穿理论
液体中因强场发射等原因产生的电子，在电场 中被加速，与液体分子发生碰撞电离
在极不均匀电场中变压器油的击穿过程，先在 尖电极附近开始电离，电离开始阶段以后是流 注发展阶段，流注分级地向另一电极发展，放 电通道出现分枝，最后流注通道贯通整个间隙
与长空气间隙的放电过程很相似
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2. 纯净液体电介质的气泡击穿理论
当外加电场较高时，液体介质内由于各种原因 产生气泡 1）电子电流加热液体，分解出气体； 2）电子碰撞液体分子，使之解离产出气体； 3）静电斥力，电极表面吸附的气泡表面积累电 荷，当静电斥力大于液体表面张力时，气泡体 积变大； 4）电极凸起处的电晕引起液体气化。
液体电介质的击穿理论
液体电介质的击穿理论
液体电介质：耐电强度高于气体
还有作用：绝缘、冷却、天弧
广泛矿物油：变压器油、电容器油、电缆油等
击穿问题不及气体、提高完善理论，纯情净的和工程用的
1．纯洁液体电介质电击穿理论
认为：液体电强场放射产生电子在电场中被加速，与液体分子碰撞电离
相机观看冲击电压下极不匀称电场中变压器油的击穿过程
① 尖电极四周电离开头阶段
② 流注进展阶段
③ 贯穿间隙阶段
2．纯洁液体电会介质气泡击穿孔机理论
外加电场高，介质内产生气泡，气泡=1,小于液体
气泡担当比液体高的场强，耐电又低，所以先电离，然后气泡体积膨胀，温度长高，电离又进一步进展使油分解为气体
所泡积累成通道，击穿孔机在通道内发生。
纯洁液体耐电强度高于常态气体
3．非纯洁液体电介质的小桥击穿理论
工程用电介质汲取气体、水分、混入杂质（如纤维），液体本身老化、分解——杂质的击穿有新的特点
认为：杂质在电场力作用下，在电场方向定向，沿电力线方向排列成小桥，水纤维介电常数比油大，杂质易极化而在电场方向定向排列，使泄露电流增加，小桥发热，油水局部沸腾汽化，击穿。
油间隙长，小桥畸变电场，降低击穿电压
统计性，分散性
小桥形成与电极外形，电压种类相关。
5液体、固体介质的击穿
（2）气泡击穿理论（小桥理论）
液体中出现气泡，在交流电压下，串联介质中场强分布与 介质εr成反比。气泡的εr小，其电气强度又比液体介质低很 多，所以气泡必先发生游离。气泡游离后温度上升、体积 膨胀、密度减小，促使游离进一步发展。游离产生的带电 粒子撞击油分子，使它分解出气体，导致气体通道扩大。 许多游离的气泡在电场中排列成气体小桥，击穿就可能在 此通道中发生。
1、电击穿理论
强电场作用下的碰撞游离导致的击穿。
在介质电导很小、散热良好以及介质内部不存在局放情况下， 固介的击穿通常为电击穿，击穿场强可达105-106kV /m
电击穿的主要特点：
① 与周围环境温度无关； ②介质发热不显著； ③除时间很短的情况，与电压作用时间关系不大； ④ 电场均匀程度对击穿有显著影响。
（2）纤维越多，杂质小桥越易形 成，击穿电压越低 有纤维存在时，水分影响特别明显
（3）气体含量超过油中溶解度时， 将以自由态出现→Ub迅速↓
2、油温
①0-60度： 温度↑→水珠溶解度↑→Ub↑ ②80度以上： 温度↑→汽化↑→Ub↓ ③-5度-0度：冰水、全部悬浮，Ub最低 ④-5度以下：粘度↑→小桥不易形成→Ub↑
电化学击穿特点： 长时间；击穿电压低（工作电压下即可能发生）
二、影响固体介质击穿的因素
电压作用时间、 E均匀程度、温度、受潮、累积效应等
1、电压作用时间
如果电压作用时间很短(例如0.1s以下)，固体介质的击穿往 往是电击穿，击穿电压当然较高。 随着电压作用时间的增长，击穿电压将下降，如果加压 数分钟到数小时才引起击穿，则热击穿往往起主要作用。
二、影响液体介质击穿电压因素
1、 水分和其他杂质
杂质含量越多、电场越均匀、外加 电压时间越长，杂质影响越大。
液体介质的击穿
• 3、吸附剂 • 在运行中保持油的品质的方法是吸附剂循环过滤法。吸附
剂是一种很微小的颗粒，具有很大的吸附面，对水及油的 老化产物具有很强的吸附能力。运行中自然加热的油通过 很厚的吸附剂层，可使油中的水分和老化产物滤去。 • 4、防潮 • 油浸式绝缘在浸油前必须烘干，必要时刻用真空干燥法去 除水分；在油箱呼吸器的空气入口放干燥剂防潮气进入。
（二）采用固体介质降低杂质的影响
二采用固体介质降低杂质的影响覆盖层是指紧贴在金属电极上的固体绝缘薄层他的作用主要是使油中的杂质水分等形成的小桥不能直接与电极接触从而减小了流经杂质小桥的电流阻碍了杂质小桥中热击穿过程的发展
• 由于气体的击穿电压低，所以有杂质的液体的击穿电压要比纯净的液 体介质要低。
• 小桥的形成与电极形状及电压种类有明显的关系。 • （1）当电场极不均匀时，由于尖电极附近有局部放电现象，有强烈
作用时间关系不大；
• 4、介质发热不显著； • 5、电场的均匀程度对击穿电压有显著影响。
• 热击穿的主要特征： • 1、击穿电压较低，击穿时间较长； • 2、击穿电压与环温、周围媒质的散热能力
和散热条件有关；
• 3、击穿电压与电压作用时间有关； • 4、击穿电压与频率有关； • 5、击穿电压与介质本身的耐热能力有关； • 6、击穿电压与介质尺寸有关。
电压大为下降。纤维吸附水的能力很强，纤维与水的联合作用对击穿电压的
影响尤为强烈。
• (3)含碳量 • 从变压器油中分解出来碳粒,新生的碳粒有很强的吸附水和气体的能力,使油的
液体介质的击穿
温度突变产生内部应力
突然降雨使瓷表面骤冷，在其内部产生应力
2.5.4 环境的影响
环境条件对绝缘的老化有很大的影响
绝缘油的老化（氧化、温度》》》油枕） 户外绝缘应能耐受日晒雨淋 湿热区域使用的要有抗生物特性
气隙的产生
制造过程：浇注、挤压成型等 绝缘与电极接触不良
2.3.3.1 局部放电的等值电路
Cm>>Cg>>Cb
Cb ug u C g Cb
1、微量压降
2、电流脉冲
放电前后，间隙g两端的电压变化为(Ug-Ur) C m Cb 对间隙g放电的电容量为： C g C m Cb
C m Cb 真实放电量Δqr为： q r 不可测！ C g C C U g U r C g C b U g U r m b
2.3 固体介质的击穿
固体介质的固有击穿强度比液体和气体介质高 特点：
击穿场强与电压作用的时间有很大关系 一旦击穿，绝缘无法自行恢复
1年=31536000s
2.3.1 电击穿
电击穿过程与气体中相似，电强足够强 时破坏介质晶格结构导致击穿 体积效应
由于材料的不均匀性，导致击穿场强分散性 很大；加大试样的面积或体积，使材料弱点 出现的概率增大，会使击穿场强降低
无机材料（云母、玻璃等）
有机材料的累积效应
2.3.2 热击穿
是一个热不平衡的过程
介质损耗导致发热和温度升高 温度升高加剧损耗和发热 发热与散热相等，达到平衡温度 发热大干散热，温度不断上升，造成热破坏
热击穿所需时间较长（几小时~几分钟）
简述提高液体电介质击穿电压的方法
简述提高液体电介质击穿电压的方法如何提高液体电介质的击穿电压？大家好，今天我们来聊聊一个有点“高大上”的话题——液体电介质的击穿电压。
别紧张，不会让你觉得像在上大学的物理课一样枯燥乏味。
简单来说，液体电介质就是我们在电气设备中用来绝缘的那些液体。
而击穿电压，就是指液体能承受的最大电压。
超过这个电压，液体就会变得像小木板在火里一样——直接击穿，导致电流泄漏。
这可不是我们想要的。
那怎么才能提高液体的击穿电压呢？别急，下面就让我们一步步来揭开这个“神秘面纱”。
1. 选择合适的液体首先，你得知道，选择液体是关键中的关键。
想象一下你在超市里挑水果，选个苹果，肯定是挑那些看起来又大又红的，对吧？液体电介质也是一样。
液体的纯度和成分会直接影响它的击穿电压。
如果液体里有太多杂质，就像水果上长了一堆小虫子，肯定会影响质量。
为了提高击穿电压，我们需要选择那些纯度高的液体，或者说，挑选那些“健康又强壮”的液体。
1.1 纯化过程首先，液体的纯化过程就像是给水果洗澡。
要把那些不干净的东西彻底清理掉。
常见的方法有蒸馏和过滤，就像给苹果洗澡的时候，用清水洗净一样。
这些步骤能有效去除液体中的杂质，避免它们像小石头一样在电场中“捣乱”。
1.2 添加助剂有时候，单靠纯化还不够，我们可以通过添加一些助剂来“提升液体的素质”。
这些助剂就像是给苹果加点蜜糖，不仅好看还更美味。
常用的助剂有抗氧化剂和电场稳定剂，它们能有效提高液体的电介质性能，就像给液体加了“超能量”。
2. 控制温度和压力液体的性能跟温度和压力关系密切，这点很像天气对人的影响。
如果天气热了，人的脾气可能也会变差，液体也是一样。
高温可能会导致液体的击穿电压下降，因此控制液体的温度就像是给它穿上合适的衣服，保持在一个舒适的范围内。
压力也是关键，过高或过低的压力都会影响液体的性能。
就像把一个气球捏得太紧，气球可能会爆炸一样。
2.1 温度控制液体的温度管理很重要，一般来说，液体的温度应该保持在一个稳定的范围。
简述提高液体电介质击穿电压的方法
简述提高液体电介质击穿电压的方法哎呀，电介质击穿电压这事儿听上去挺复杂的，其实呢，咱们可以把它当作一道难题来解。
液体电介质，简单来说，就是用来隔离电流的液体。
要想提高它的击穿电压，也就是让它能承受更高电压而不被击穿，我们得用点小妙招。
说实话，虽然这事儿听上去像是高深的科学，实际上也有不少简单粗暴的方法可以试试。
今天就让咱们来聊聊这些方法，带点幽默感，希望让你对电介质的击穿电压有个清晰的认识。
1. 清洁和纯化是关键1.1 去除杂质要提高液体电介质的击穿电压，第一步就是得把液体里的杂质搞定。
液体里面的杂质，哪怕是一点点，都可能成为电流的“捷径”，让电压一高就击穿。
所以，我们需要做的，就是用各种方法把这些杂质去掉。
这就像你做饭的时候，得把锅里的杂质清理干净，才能做出美味的菜肴。
纯化的过程，通常涉及到过滤、离心等技术手段，保证液体越纯净越好，效果会更明显。
1.2 使用高纯度的液体除了去除杂质，选择高纯度的液体也是个好办法。
想象一下，如果你用的是一种超级纯净的液体，它的绝缘能力肯定比普通的液体要强。
就像你用优质的食材做饭，味道自然更好。
这就需要我们选择那些原料本身就很纯净的液体，虽然价格可能会贵一点，但效果却往往更好。
2. 添加助剂提升性能2.1 添加增容剂有时候，光靠纯化还不够，我们可以给液体里添加一些增容剂，这些助剂能帮助提升液体的击穿电压。
增容剂就像调料，虽然量不多，却能大大改善液体的性能。
不过，添加助剂也得讲究方法，不能乱加，否则效果可能适得其反。
选择合适的助剂，还得经过实验验证才能确定。
2.2 优化液体配方有的液体，加入某些化学成分后，能显著提高击穿电压。
这就像你调配饮料时，适量加入某些成分，可以让味道更加丰富。
我们可以通过实验，找到最佳的配方，让液体的击穿电压达到最优状态。
这种方法有点像调配秘密配方，得靠经验和技术。
3. 改善环境条件3.1 控制温度液体的击穿电压与温度关系密切。
温度高了，液体的绝缘性能会下降，就像夏天冰淇淋在高温下很容易融化。
液体电介质的击穿
(2)超高压变压器油：按低温性能分为25#和45#油，适用于 50kV变压器及类似的电气设备。
变压器油三个主要作用
• （1）绝缘作用：变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。 • （2）散热作用：变压器油的比热大，常用作冷却剂。 • （3）消弧作用：在油断路器和变压器的有载 调压开关
含气纯净液体电介质的气泡击穿理论
•
气泡击穿 纯净液体电介质在电场作用下生成气泡是
气泡击穿理论的基础。当纯净液体电介质承受较高电场强
度时,在其中产生气泡的原因有:①因场致发射或因强电场
作用加强了的热电子发射而脱离阴极的电子，在电场作用
下运动形成电子电流，使液体发热而分解出气泡；②电子
在电场中运动，与液体电介质分子碰撞，导致液体分子解
AEba mc(Tm T0) lb (2-22）
式中
m ——代表空间电荷影响的常数 ，约在1.5～2之间； T——液体在电极粗糙处强场区滞留的时间； A——常数； C——液体比热； B——液体气化热； E——为液体击穿场强。
式(2-22)可以粗略地估算液体介质的击穿场强。 当液体温度升高时，击穿场强下降。
水分 固体杂质
水分的影响
水分在液体中呈悬浮状态存 在时，水分呈圆球状即胶粒， 均匀悬浮在液体中，一般直径 约为10 -2～10 -4 cm。在外电 场作用下，由于水的介电常数 很大，水球容易极化而沿电场 方向伸长成为椭圆球，如果定 向排列的椭圆水球贯穿于电极 间形成连续水桥，则液体介质 在较低的电压下发生击穿。
上，触头切换时会产生电。
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耐电强度提高.当其吸附能力饱和后会沉积到介质表面,影响散热,且易造成油 中沿固体介质表面的放电.所以含碳量过高,也会影响其击穿电压.
• 电场越均匀,杂质越易形成小桥,杂质对油的 击穿电压的影响越大.
• 只有油的纯净度高时,改善电场分布能使工 频或直流电压下的击穿电压明显提高.
• 由于气体的击穿电压低，所以有杂质的液体的击穿电压要比纯净的液 体介质要低。
• 小桥的形成与电极形状及电压种类有明显的关系。 • （1）当电场极不均匀时，由于尖电极附近有局部放电现象，有强烈
的游离过程造成油的扰动，妨碍小桥的形成，所以杂质的影响小。 • 在均匀电场下,油中含有杂质,这些杂质在电场的作用下,容易搭成杂质
（二）采用固体介质降低杂质的影响
• 1、覆盖层 • 覆盖层是指紧贴在金属电极上的固体绝缘薄层，他的作用
主要是使油中的杂质、水分等形成的“小桥”不能直接与 电极接触，从而减小了流经杂质小桥的电流，阻碍了杂质 “小桥”中热击穿过程的发展。适用于电场较均匀时。 • 2、屏障 • 屏障又叫隔板，是放在电极间油间隙中的固体绝缘板屏障 的作用一方面是阻隔杂质“小桥”的形成；另一方面可改 善油间隙中的电场分布，从而提高油间隙的击穿电压。
• 当电场极不均匀时,油的品质对油的击穿电 压影响很小.
（一）减少液体介质中的杂质
• 1、过滤 • 将油在压力下连续通过滤油机中的大量滤纸层，油中的杂质（包括纤
维，炭粒，树脂，油泥等）被滤纸阻挡，油中大部分的水分和有机酸 等也被滤纸纤维吸附，从而大大提高了油的品质。 • 2、祛气 • 常用的方法是先将油加热，在真空中喷成雾状，油中所含水分和气体 机挥发并被抽走，然后在真空条件下将油注入电气设备中。
• 3、吸附剂 • 在运行中保持油的品质的方法是吸附剂循环过滤法。吸附
剂是一种很微小的颗粒，具有很大的吸附面，对水及油的 老化产物具有很强的吸附能力。运行中自然加热的油通过 很厚的吸附剂层，可使油中的水分和老化产物滤去。 • 4、防潮 • 油浸式绝缘在浸油前必须烘干，必要时刻用真空干燥法去 除水分；在油箱呼吸器的空气入口放干燥剂防潮气进入。
小桥,所以击穿电压很低. • （2）在冲击电压作用下，由于作用时间极短（几十个微秒），小桥
来不及形成，所以杂质的影响小。
• (2)含纤维量 • 在电场作用下，纤维沿着电力线的方向定向排列形成“小桥”，使油的击穿
电压大为下降。纤维吸附水的能力很强，纤维与水的联合作用对击穿电压的
影响尤为强烈。
作用时间关系不大；
• 4、介质发热不显著； • 5、电场的均匀程度对击穿电压有显著影响。
• 热击穿的主要特征： • 1、击穿电压较低，击穿时间较长； • 2、击穿电压与环温、周媒质的散热能力
和散热条件有关；
• 3、击穿电压与电压作用时间有关； • 4、击穿电压与频率有关； • 5、击穿电压与介质本身的耐热能力有关； • 6、击穿电压与介质尺寸有关。
• 3、绝缘层 • 绝缘层是指电极表面上包覆较厚的固体绝缘材料，绝缘层
不仅能起覆盖层的作用，减小杂质的有害影响，而且它能 承担一定的电压，可改善电场分布。他通常只用在不均匀 电场中，包在曲率半径较小的电极上。增大了曲率半径， 从而改善电场分布。并且在电场非常大的地方由固体介质 承当。
• 电击穿的特征： • 1、击穿电压高、击穿时间短； • 2、击穿电压几乎与周围环境温度无关； • 3、除时间很短的情况外，击穿电压与电压