絕緣擊穿的重要原因是放電。
什么是放電?
在兩個(gè)具有電位差的導(dǎo)體之間,當(dāng)絕緣材料的功能下降時(shí),電子能量在兩個(gè)導(dǎo)體之間搬遷。例如,高壓前方和接地線之間的焚燒是放電,徹底放電是在兩個(gè)電極之間瞬時(shí)構(gòu)成完好的電弧通道。
特殊狀況-部分放電
其間一種狀況是:兩個(gè)導(dǎo)體之間存在絕緣。當(dāng)絕緣材料存在雜質(zhì)、空隙、導(dǎo)體頂級(jí)等內(nèi)部缺點(diǎn)時(shí),絕緣材料會(huì)導(dǎo)致絕緣材料內(nèi)的電場(chǎng)歧變和絕緣材料內(nèi)的脈沖放電。
第二種狀況:外部放電產(chǎn)生的電暈也是一種部分放電。高電位和接地之間存在空氣絕緣。當(dāng)導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)在某一點(diǎn)特別會(huì)集時(shí),如導(dǎo)體毛刺,會(huì)導(dǎo)致空氣中的脈沖放電,而且不會(huì)構(gòu)成對(duì)地短路和電暈。
部分放電的特色
部分放電也具有放電的基本特征,即電子能量的搬遷。因?yàn)榉烹娔芰啃。^緣材料阻塞,兩個(gè)電極之間或許不會(huì)構(gòu)成完好的電弧通道。一旦呈現(xiàn)此類通道,部分放電將加重,直到構(gòu)成南北極銜接,并會(huì)呈現(xiàn)短路放電毛病。
構(gòu)成部分放電的原因
主絕緣器中的氣隙會(huì)導(dǎo)致部分放電。因?yàn)闅庀兜南鄬?duì)介電常數(shù)遠(yuǎn)小于電纜絕緣的相對(duì)介電常數(shù),在工頻電場(chǎng)的效果下,氣隙應(yīng)接受較大的電場(chǎng)強(qiáng)度,導(dǎo)致部分放電。跟著氣隙的屢次放電,氣隙通路不斷擴(kuò)大,放電量逐步添加,直至產(chǎn)生毛病,導(dǎo)致電纜損壞。
主絕緣中的雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致部分放電。雜質(zhì)的擊穿強(qiáng)度遠(yuǎn)小于絕緣材料。在電場(chǎng)的效果下,雜質(zhì)首要放電、碳化和氣化,產(chǎn)氣憤隙并導(dǎo)致部分放電。
在導(dǎo)體的頂級(jí),毛刺會(huì)導(dǎo)致部分放電。因?yàn)轫敿?jí)會(huì)添加電場(chǎng)的強(qiáng)度,頂級(jí)周圍的絕緣材料首要放電,然后發(fā)展為擊穿,這一般被稱為頂級(jí)效應(yīng)。
實(shí)驗(yàn):針板電極實(shí)驗(yàn),氣隙更簡(jiǎn)單產(chǎn)生電樹。
實(shí)驗(yàn)成果總結(jié)
從上述針板電極實(shí)驗(yàn)的成果能夠看出,絕緣材料中局放電和電樹的開始電壓與電極的曲率半徑密切相關(guān)。曲率半徑越大,局放電和電樹的開始電壓越高;相反,曲率半徑越小,開始電壓越低。
針尖裂縫產(chǎn)氣憤隙,氣隙中的相對(duì)介電常數(shù)遠(yuǎn)小于固體絕緣材料。氣隙應(yīng)接受較大的電場(chǎng)強(qiáng)度,導(dǎo)致在十分低的電壓下部分放電。
水對(duì)電纜絕緣的影響
在生產(chǎn)過(guò)程中,交聯(lián)電纜的絕緣材料中會(huì)有水分子。在電場(chǎng)和溫度的效果下,會(huì)構(gòu)成水枝,水枝會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)中成長(zhǎng)搬遷,逐步演變?yōu)闅庀叮瑯?gòu)成放電,損壞絕緣。
此外,電纜成型后,外護(hù)套損壞進(jìn)水,線芯和絕緣外有水分,這也會(huì)下降電纜的絕緣特性,構(gòu)成放電通道。施工過(guò)程中,有必要維護(hù)表里護(hù)套,避免線芯進(jìn)水。
電纜絕緣的溫度影響
電纜絕緣材料的功能與溫度密切相關(guān)。跟著溫度的升高,絕緣功能下降,絕緣電阻下降,擊穿場(chǎng)強(qiáng)度下降,溫度升高,絕緣加快老化。超越最高工作溫度也會(huì)導(dǎo)致電纜變形致電纜變形、場(chǎng)強(qiáng)散布和化,嚴(yán)峻導(dǎo)致熱擊穿。因而,電纜的工作溫度應(yīng)嚴(yán)格控制,電纜不得過(guò)載。
面臨絕緣的半導(dǎo)體界面影響
在電纜終端和對(duì)接接頭的制作過(guò)程中,有一個(gè)半導(dǎo)體屏蔽層,這是接頭質(zhì)量的要害。這是場(chǎng)強(qiáng)驟變的部分。假如處理工藝水平不高,投入運(yùn)轉(zhuǎn)后會(huì)損壞絕緣,在竣工實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)峻狀況。
影響絕緣材料的損壞
電纜接頭裝置頭的過(guò)程中,應(yīng)剝離外部半導(dǎo)電屏蔽,假如在要害部位構(gòu)成損壞,如刀痕,也會(huì)構(gòu)成內(nèi)部爬閃放電通道。