簡介
由于絕緣體內(nèi)部的雜質(zhì)變化,外部灰塵水份的侵入,或使用溫度過高, 使用時間過久等原因造成絕緣體變質(zhì),使絕緣性能逐漸變差的現(xiàn)象。熱老化是材料老化的基本形式,長期受熱后,一些絕緣材料的 抗彎和抗張強度均會顯著降低,當受到機械作用后很容易損壞而導致絕緣擊穿;水份能和其他污物一起組成弱電介質(zhì),生成離子,增大電導及介質(zhì)損耗,使絕緣材料進一步發(fā)熱,加速了熱老化的進程。另外,局部放電、光 照、輻射等都是影響絕緣老化的因素。絕緣老化意味著絕緣材料的使用壽命已經(jīng)到期,如果繼續(xù)使用將有發(fā)生漏電、短路等事故的危險。
老化原因
促使介質(zhì)老化的因素很多,大致有:熱、氧化、濕度、電壓、機械作用力、風、光、電暈、臭氧、微生物、放射線以及周圍物質(zhì)的觸媒作用等。 隨著各種絕緣材料、絕緣結構以及絕緣本身所處工作條件的不同,促使介質(zhì)老化的原因也各不一致。
一般在低電壓情況下,促使有機介質(zhì)老化的主要因素通常是熱和氧化。 在額定電壓高的設備中如發(fā)生電暈放電,則會使絕緣受到侵蝕。局部穿孔、龜裂、放電位置的變質(zhì),在油浸紙的分層面產(chǎn)生樹枝狀的碳化路徑、油的分解和聚合,致使絕緣強度下降。而在另一些情況,譬如在濕熱帶工作條件下,則濕度以及微生物的因素就成為促進絕緣老化的主要因素。
促使介質(zhì)老化的各種因素,都是互相聯(lián)系,彼此影響的。例如熱和氧化的作用,雖然在高溫下熱的因素比較強烈,在低溫下氧化的作用比較顯著,但是熱老化經(jīng)常伴隨著氧化作用,而氧化作用又深愛濕度的影響,甚至由熱分解析出的物質(zhì),有可能經(jīng)過氧化而生成有利于進一步老化的物質(zhì);促使第二級不可逆反應的進行。
電纜絕緣老化類型
電老化
電纜絕緣在運行過程中會受到工作電壓和工作電流的作用。在長期工作電壓下,絕緣若發(fā)生擊穿,將會使絕緣材料發(fā)生局部損壞。絕緣結構過大,則在長期工作電壓作用下,絕緣將因過熱而損壞。在雷電過電壓和操作過電壓的作用下,絕緣中可能發(fā)生局部損壞。以后再承受過電壓作用時,損壞處逐漸擴大,最終導致完全擊穿。
熱老化
電纜絕緣在運行過程中因周圍環(huán)境溫度過高,或因電纜本身發(fā)熱而導致絕緣溫度升高。在高溫作用下,絕緣的機械強度下降,結構變形,因氧化、聚合而導致材料喪失彈性,或因材料裂解而造成絕緣擊穿,電壓下降。戶外電纜會因熱脹冷縮而使密封破壞,水分侵入絕緣;或因瓷絕緣件與金屬件的熱膨脹系數(shù)不同,在溫度劇烈變化時,瓷絕緣件破裂。
化學老化
絕緣材料在水分、酸、臭氧、氮的氧化物等的作用下,物質(zhì)結構和化學性能會改變,以致降低電氣和機械性能。例如變壓器油在空氣中會因氧化產(chǎn)生有機酸,膠裝油泥增加;同時還會形成固體沉淀物,堵塞油道,影響對流散熱,使絕緣的溫度上升而使絕緣性能下降。
機械力老化
在機械負荷、自重、振動、撞擊和短路電流電動力的作用下,絕緣會破壞,機械強度下降。例如槽口處的絕緣由于長期振動、高溫作用,很容易開裂分層,最終損壞。
濕度老化
環(huán)境的相對濕度對絕緣材料耐受表面放電的性能有影響。如果水分侵入絕緣內(nèi)部,將會造成介質(zhì)電損耗增加或擊穿電壓下降。