電介質絕緣特性固體電介質的老化

電氣設備中的絕緣在長期運行過程中會發生一系列物理變化和化學變化，致使其電氣、機械及其他性能逐漸劣化，這種現象統稱為絕緣的老化。固體介質的老化可分為電老化、熱老化和環境老化三類。一、固體電介質的老化(一)電老化

電介質在電場的長期作用下，其耐電強度逐漸降低的現象稱為電老化。電老化主要由介質中的局部放電所引起。

局部放電引起介質老化的原因大致有以下幾個方面：1.放電產生的帶電質點撞擊氣泡或氣隙壁使介質的分子結構遭到破壞，造成裂解。2.帶電質點撞擊氣泡或氣隙壁引起介質局部的溫度升高，造成熱裂解或促進氧化裂解，還可能因氣隙體積膨脹而使固體絕緣開裂、分層。

3.局部放電過程中會產生、、等活性氣體，有水分時還會產生硝酸、草酸等，它們對絕緣有氧化和腐蝕作用。4.局部放電會產生高能射線，引起高聚物裂解；還會使某些固體介質的分子間產生交聯，導致介質發脆。(二)熱老化

電介質在熱的長期作用下發生化學反應，從而使其電氣性能和其他性能逐漸變差，這一現象稱為熱老化。

熱老化的特征主要表現為：介質失去彈性、變硬、變脆，發生龜裂；機械強度降低；介質變軟、發黏；介質的電氣性能下降。(三)環境老化

絕緣從周圍環境中吸收的水分、氧氣等的作用及環境中各種射線的作用使介質的絕緣性能降低的現象稱為環境老化。

環境老化主要對暴露在戶外大氣條件下的有機絕緣物影響較大，如導線絕緣、有機合成絕緣子等，所以環氧澆注絕緣子通常可用于戶內，卻不能用于戶外。

通過本知識點的學習，使學生了解固體電介質的老化定義，掌握固體電介質的老化類型，為今后的課程學習打下了良好的基礎。電介質絕緣特性固體電介質擊穿電壓與液體、氣體的區別一、固體電介質擊穿場強高

固體電介質擊穿場強一般比氣體和液體電介質高，在均勻電場中，云母的工頻擊穿場強可達2000～3000kV/cm，而空氣的約為30kV／cm，變壓器油的約為120～200kV/cm。二、固體電介質絕緣具有不可恢復性

固體電介質的擊穿通常是一種不可逆的變化過程，擊穿以后在介質中留下有不能恢復的痕跡，如貫穿兩極間的熔洞、燒穿的孔道、裂開等，即使去掉外施電壓，也不像氣體、液體電介質那樣能自己恢復絕緣性能。三、固體電介質具有累積效應

固體介質在沖擊電壓作用下絕緣損傷會擴大甚至擊穿，這種現象稱為累積效應。大部分有機材料有明顯的累積效應，玻璃、云母等無機材料才沒有明顯的累積效應。四、固體電介質擊穿具有體積效應

固體電介質擊穿場強分散性很大，這與材料的不均勻性有關。加大試樣的面積和體積，使絕緣材料弱點出現的概率增大，會使擊穿場強降低，這就是所謂擊穿的體積效應。

通過本知識點的學習，使學生理解固體電介質的擊穿，掌握固體電介質擊穿與液體、氣體介質擊穿的區別，為今后的課程學習打下了良好的基礎。電介質絕緣特性提高固體擊穿電壓的具體措施一、通過精選材料、改善工藝、真空干燥、加強浸漬（油、膠、漆等），以清除固體電介質中殘留的雜質、氣泡、水分等二、采取合理的絕緣結構

使各部分絕緣的耐電強度與其承受的場強相匹配；改善電極形狀及表面光潔度，使電場分布均勻；政善電極與絕緣體的接觸狀態，消除接觸處的氣隙或使接觸處的氣隙不承受電位差，如用半導體漆。三、在運行中，注意防止塵污、防潮和有害氣體的侵蝕，加強散熱冷卻，如自然通風、強迫通風、氫冷、油冷、水內冷等措施。

通過本知識點的學習，使學生掌握提高固體電介質擊穿電壓的具體措施，為今后的課程學習打下了良好的基礎。電介質絕緣特性影響固體電介質擊穿電壓的主要因素一、電壓作用時間

外施電壓的作用時間對固體電介質擊穿電壓的影響很大，通常，對于多數固體電介質，其擊穿電壓隨電壓作用時間的延長而明顯地下降。二、溫度

在低溫區域內，固體電介質的擊穿電壓隨溫度的升高幾乎不變，而在較高溫度下，則隨溫度的升高擊穿電壓明顯下降。工頻下電瓷的擊穿電壓與溫度的關系三、電場均勻程度

在均勻電場中，固體電介質的擊穿電壓與厚度有直線關系；不均勻電場中，擊穿電壓大大降低，且隨厚度的增加而增加很慢，最后達到一極限值。四、電壓種類

對同一介質，同一電極布置時，其交流、直流、沖擊下的擊穿電壓往往是不相同的。在直流電壓下，介質損耗一般都比交流電場中為小，不容易發熱，因而擊穿電壓比工頻擊穿電壓(幅值)高。在沖擊電壓下，由于電壓作用時間很短，一般熱的效應和電化學的效應所造成的破壞還來不及形成，因此擊穿電壓一般都比工頻和直流的擊穿電壓高。五、固體介質受潮程度

固體電介質受潮以后,由于水分電導大，損耗大，所以擊穿電壓也要下降，下降的程度與固體介質的性能有關。六、累積效應

由于固體介質的絕緣損傷是不可恢復的，并具有累積效應。顯然，它會導致固體介質擊穿電壓的下降。因此，對這些電氣設備進行耐壓試驗，加電壓的次數和試驗電壓值應考慮這種累積效應，而在設計固體絕緣結構時，應保證一定的絕緣裕度。七、機械負荷

機械應力可能造成絕緣材料開裂、松散、使擊穿電壓降低。在運行中，由于長期受高溫作