电气设备绝缘预防性试验1

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1、第三章电气设备绝缘预防性试验第三章电气设备绝缘预防性试验电介质的极化、电导与损耗及其等效电路预防性试验的常规项目绝缘电阻直流泄漏电流介质损耗因数局部放电绝缘油中溶解气体分析高压耐压试验电气设备绝缘预防性试验意义：是保证电气设备安全运行的重要措施和制度。目的：掌握电气设备的绝缘状况，及早发现其缺陷，以进行相应的维护与检修。如何掌握绝缘状况？电气设备绝缘缺陷的产生：制造时潜伏下来的；运行中逐步发展起来的。绝缘缺陷的分类：集中性缺陷；分布性缺陷。预防性试验方法分类：破坏性试验(耐压试验)；非破坏性试验。第一节电介质的极化、电导与损耗放置固体介质时,电容量将增大为:对于平行平板电容器，

2、极间为真空时：平板电容器中的电荷和电场分布(a)真空(b)充以介质极化现象：造成电容量增加！极化的原因在外加电场的作用下，介质中原来彼此中和的正、负电荷产生了位移，形成电矩，使介质表面出现了束缚电荷，极板上电荷增多，并造成电容量增大。极化的影响因素：形态（气液固）、温度、电场频率等。极化的基本形式：电子式、离子式、偶极子转向、夹层介质界面、空间电荷极化。相对介电常数：1、电子式极化电子轨道受到外电场的作用时，相对于原子核产生位移，原子中正、负电荷的作用中心不再重合.极化强度与正、负电荷作用中心间的距离成正比，且随外电场的增强而增大。特点极化所需的时间极短，约10-15s；具有弹

3、性，当外电场去掉后，依靠正、负电荷间的吸引力，作用中心又马上重合，整体呈现非极性，没有损耗；温度的影响不大，温度升高时，εr略为下降。绝缘-+绝缘2、离子式极化发生在离子式结构，如云母、陶瓷材料。正、负离子的作用中心发生偏移。特点：所需的时间也很短，约10-13s；弹性极化，几乎没有损耗。温度对极化存在一定影响，εr一般具有正的温度系数。离子式极化示意图3、偶极子转向极化存在于极性电介质中（具有永久性偶极矩）；无外电场时，分子无序排列，不呈现极性；在电场作用下，顺电场方向定向排列，示出极性。特点：极化所需的时间也较长，约10-10～10-2s；非弹性，消耗能量。温度对极性介质的

4、εr有很大的影响。低-、适当范围+、高-4、夹层介质界面极化存在于夹层电介质（不均匀电介质）中。特点过程特别缓慢，一般在10-1s以上，甚至数小时；伴有介质损耗。5、空间电荷极化介质内的正、负自由离子改变分布状况，在电极附近形成空间电荷。特点：缓慢进行；消耗能量。极化种类产生场合所需时间能量损耗产生原因电子式极化任何电介质10-15s无束缚电子运行轨道偏移离子式极化离子式结构电介质10-13s几乎没有离子的相对偏移偶极子极化极性电介质10-10～10-2s有偶极子的定向排列夹层极化多层介质的交界面10-1s～数小时有自由电荷的移动电介质极化的本质：在外加电场作用下，极化介质内部

5、形成反电场，通过向电极补充电荷以抵消反电场的作用，从而增加了电容量，并可能消耗能量！材料类别名称相对介电常数，εr(工频，20℃)气体介质(1.0132×105Pa）空气1.00058液体介质弱极性变压器油硅有机液体2.2～2.52.2～2.8极性蓖麻油氯化联苯4.54.6～5.2强极性丙酮酒精水223381固体介质中性或弱极性石蜡聚苯乙烯聚四氟乙烯松香2.0～2.52.5～2.62.0～2.22.5～2.6极性纤维素胶木聚氯乙烯6.54.53.0～3.5离子性云母电瓷5～75.5～6.5工程意义：1）选择绝缘材料2）多层介质合理配合3）判断绝缘状态二、电介质的电导离子电导：以

6、离子为载流子。在电场或外界因素影响下，离解成正负离子。电子电导：以自由电子为载流子。出现电子电导电流时，表明电介质已被击穿。电介质的电导一般是指离子性电导。1、电介质的电导率、电阻率电导性能常用电导率γ或电阻率ρ表示。固体电介质的电阻率（1）体积电阻率：单位长度的正方体的电介质中，所测得的其两相对面上的电阻。体积电阻测量图µAdIsISIV?（2）表面电阻率：单位长度的正方形表面积上，相对两边之间测得的电阻。2、液体电介质的电导离子电导：电介质分子或杂质分子离解而成的离子。电泳电导：较大的胶体吸附电荷后，变成带电质点。中性和弱极性的液体电介质电导率小。极性和强极性液体电介质电导

7、率大，故不宜作为绝缘材料（水）。电导率γ与温度间具有指数关系：3、固体介质的电导离子电导：杂质离子起主要作用。电子电导：电导与外施场强E关系密切。固体介质电导电流密度与外加场强的关系表面电导：主要决定于表面吸附导电杂质的能力及其分布状态亲水性电介质：云母，玻璃，纤维材料；憎水性电介质：石蜡，聚苯乙烯。预防性试验时要注意绝缘表面的影响！水滴在两类介质上的分布状态(a)亲水介质(b)疏水介质三、电介质的能量损耗介质损耗：电导损耗、有损极化W=P+jQ=U(Ir+jIC)=UIr+jUIC介质损失