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介紹固體電介質(zhì)的老化的類型、老化機理。了解固體絕緣材料耐熱等級的劃分
閱讀：1319發(fā)布時間：2024-4-7
一、固體電介質(zhì)老化的類型
電氣設備中的絕緣在長期運行過程中會發(fā)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(xiàn)象統(tǒng)稱為絕緣的老化。固體介質(zhì)的老化可分為電老化、熱老化和環(huán)境老化三類。
1.電老化
在電場的作用下使介質(zhì)的物理、化學性能發(fā)生不可逆的劣化而導致擊穿，這種過程稱電老化。
2.熱老化
熱老化是指在較高溫度下，固體介質(zhì)由于熱裂解、氧化裂解、交聯(lián)以及低分子揮發(fā)物的逸出等出現(xiàn)的老化現(xiàn)象。
3. 環(huán)境老化
紫外線，日曬雨淋，濕熱等也對絕緣的老化有明顯的影響。
二、固體電介質(zhì)的電老化
固體電介質(zhì)電老化的主要原因是局部放電。局部放電并不馬上形成貫穿性通道，但長期局部放電會造成影響，如放電產(chǎn)生的熱能，引起熱裂解，氣隙膨脹；局部放電區(qū)產(chǎn)生高能輻射線，引起材料分解；放電可產(chǎn)生臭氧和硝酸，會使材料發(fā)生腐蝕、氧化等化學破壞。隨老化程度的加劇，最終會使絕緣擊穿。
各種材料耐受局部放電的性能是不同的，陶瓷、云母等無機材料有較強的耐局部放電的性能，塑料等有機材料耐局部放電的性能較差。
三、固體電介質(zhì)的熱老化
熱老化的特征主要表現(xiàn)為：介質(zhì)失去彈性、變硬、變脆，發(fā)生龜裂；機械強度降低：介質(zhì)變軟、發(fā)黏；介質(zhì)的電氣性能下降。
熱老化的程度取決于溫度及該材料處在熱作用下所經(jīng)歷的時間。電氣設備的使用壽命一般取決其絕緣的壽命，后者又與老化過程密切相關。為了保證絕緣具有經(jīng)濟合理的使用壽命，通常對固體絕緣規(guī)定了耐熱等級，以規(guī)定各級絕緣材料的最高持續(xù)工作溫度，見表TYBZ01403005-1。使用溫度越高，壽命越短。對A絕緣材料，使用溫度若超過規(guī)定溫度8℃，則其壽命大約縮短一半，稱8℃規(guī)則；對B級絕緣材料，屬10℃規(guī)則；對H級絕緣材料，屬12℃規(guī)則。
表TYBZ01403005-1 電氣絕緣的耐熱等級
耐熱等級 | 最高持續(xù)工作 溫度(℃)
| 材 料 |
Y | 90 | 未沒浸過的木材、棉紗、天然絲、紙或共組合物：聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠 |
A | 105 | 礦物油及沒入其中的Y級材料：油性漆、油性樹脂漆及漆包線 |
E | 120 | 由酚醛樹脂、糠醛樹脂、三氯氰胺甲醛樹脂組成的塑料、膠紙板，膠布板，聚酯薄膜及聚酯纖維，環(huán)氧樹脂，聚氨酯及其漆包線，油改性三氯氰胺漆 |
B | 130 | 用合適的樹脂或瀝青浸漬、粘合、涂抹，或用有機補強材料加工過的云母、玻璃纖維，石棉等制品；聚酯漆及其漆包線；使用無機填充料的塑料 |
F | 155 | 用耐熱有機樹脂或漆粘合或浸漬的無機物(云母、石棉、玻璃纖維及其制品) |
H | 180 | 硅有機樹脂、硅有機漆，或用它們粘合浸漬過的無機材料，硅緣膠 |
200 | 200 | 不采用任何有機粘合劑或浸漬劑的無機物，如云母、石英、石板、陶瓷、玻璃 或玻璃纖維、石棉水泥制品、玻璃云母模壓品等，聚四氟乙烯材料 |
220 | 220 | |
250 | 250 |
注以前在H級以上設置C級耐熱等級，但在GB11021-1989《電氣絕緣的耐熱性評定和分數(shù)》中取消了C級，代之以200級，220級和250級，并規(guī)定當溫度超過250℃時，按間隔相應設置耐熱等級。
四、環(huán)境老化
由于日曬、雨淋、紫外線等環(huán)境因素造成的介質(zhì)的老化稱為環(huán)境老化。環(huán)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(huán)氧澆注絕緣子通?？捎糜趹魞?nèi)，卻不能用于戶外。紫外線對高分子聚合物固體介質(zhì)有加速老化的作用，在選擇絕緣介質(zhì)時要充分考慮這一點。
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