簡(jiǎn)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(guò)高, 使用時(shí)間過(guò)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(zhǎng)期受熱后,一些絕緣材料的 抗彎和抗張強(qiáng)度均會(huì)顯著降低,當(dāng)受到機(jī)械作用后很容易損壞而導(dǎo)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(dǎo)及介質(zhì)損耗,使絕緣材料進(jìn)一步發(fā)熱,加速了熱老化的進(jìn)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(xiǎn)。
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(jī)械作用力、風(fēng)、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(jié)構(gòu)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(jī)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(shè)備中如發(fā)生電暈放電,則會(huì)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(shù)枝狀的碳化路徑、油的分解和聚合,致使絕緣強(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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(ài)濕度的影響,甚至由熱分解析出的物質(zhì),有可能經(jīng)過(guò)氧化而生成有利于進(jìn)一步老化的物質(zhì);促使第二級(jí)不可逆反應(yīng)的進(jìn)行。
電纜絕緣老化類型
電老化
電纜絕緣在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到工作電壓和工作電流的作用。在長(zhǎng)期工作電壓下,絕緣若發(fā)生擊穿,將會(huì)使絕緣材料發(fā)生局部損壞。絕緣結(jié)構(gòu)過(guò)大,則在長(zhǎng)期工作電壓作用下,絕緣將因過(guò)熱而損壞。在雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓的作用下,絕緣中可能發(fā)生局部損壞。以后再承受過(guò)電壓作用時(shí),損壞處逐漸擴(kuò)大,最終導(dǎo)致完全擊穿。
熱老化
電纜絕緣在運(yùn)行過(guò)程中因周圍環(huán)境溫度過(guò)高,或因電纜本身發(fā)熱而導(dǎo)致絕緣溫度升高。在高溫作用下,絕緣的機(jī)械強(qiáng)度下降,結(jié)構(gòu)變形,因氧化、聚合而導(dǎo)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(huì)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(shí),瓷絕緣件破裂。
化學(xué)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(jié)構(gòu)和化學(xué)性能會(huì)改變,以致降低電氣和機(jī)械性能。例如變壓器油在空氣中會(huì)因氧化產(chǎn)生有機(jī)酸,膠裝油泥增加;同時(shí)還會(huì)形成固體沉淀物,堵塞油道,影響對(duì)流散熱,使絕緣的溫度上升而使絕緣性能下降。
機(jī)械力老化
在機(jī)械負(fù)荷、自重、振動(dòng)、撞擊和短路電流電動(dòng)力的作用下,絕緣會(huì)破壞,機(jī)械強(qiáng)度下降。例如槽口處的絕緣由于長(zhǎng)期振動(dòng)、高溫作用,很容易開(kāi)裂分層,最終損壞。
濕度老化
環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)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(huì)造成介質(zhì)電損耗增加或擊穿電壓下降。