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影響電介質損耗的因素

來源:北京智德創新儀器設備有限公司   2024年10月31日 10:05  

(1)不同的電介質,其損耗特性也不同。氣體電介質的損耗僅由電導引起,損耗極小(tanδ10-8),所以常用氣體(空氣、N2)作為標準電容器的介質。但當外加電壓U超過氣體的起始放電電壓U0時,將發生局部放電,這時氣體的損耗將急劇增加,這在高壓輸電線上是常見的,稱為電暈損耗。此外,當固體電介質中含有氣隙時,在一定的電場強度下,氣隙中將產生局部放電,也會使損耗急劇增加,使固體絕緣逐漸劣化,因此常采用干燥、浸油或充膠等措施來消除氣隙。對固體電介質和金屬電極接觸處的空氣隙,經常采用短路的辦法,使氣隙內電場為零。例如,在35kV純瓷套管的內壁上涂半導體釉或噴鋁,并通過彈性銅片與導電桿相連。液體和固休電介質的損耗特性比較復雜,因為不同的物質結構只有不同的極化特性,不同的極化特性自然會影響到介質的損耗特性。

(2)中性或弱極性介質的損耗主要山電導引起,tanδ較小。損耗與溫度的關系和電導與溫度的關系相似,即tanδ隨溫度的升高也是按指數規律增大。例如,變壓器油在20℃時的tanδ0.5%70℃tanδ2.5%

(3)對于極性液體介質,由于偶極子轉向極化引起的極化損耗較大,所以tanδ較大,而且tanδ與溫度、頻率均有關,如圖1-12所示。以曲線1為例介紹,當溫度tt1;時,由于溫度較低,電導損耗和極化損耗都很小。隨著溫度的升高,材料的黏滯性減小,有利于偶極子的轉向極化,使極化損耗顯著增大,同時電導損耗也隨溫度的升高而有所增大,所以在這一范圍內tanδ隨溫度的升高而增大。當去t1tt2時,隨著溫度的升高,分子的熱運動加快,從而又妨礙了偶極子在電場作用下進行有規則的排列,因此極化損耗隨溫度升高而減小。由于這一溫度范圍內極化損耗的減小要比電導損耗的增加更快,所以總的tanδ曲線隨溫度的升高而減小。當tt2時,由于電導損耗隨溫度的升高而急劇增加,極化損耗相對來說已不占主要部分,因此tanδ重新又隨溫度的升高而增大。

(4)對于油紙組合絕緣介質,其tanδ值的大小與油紙的老化程度和溫度均有關。由于隨著油紙絕緣老化程度的加深,絕緣紙內部含有的纖維素小分子鏈、水分、纖維素降解產物(低分子酸等)以及絕緣油老化生成的酸等弱極性或極性物質會增多,導致油紙絕緣單位體積內帶電粒子數目增多。因此,在交變電場的作用下,老化的油紙絕緣極化損耗會增大,使得油紙絕緣的tanδ值隨著老化程度的加深而增大,且其tanδ值與溫度、頻率的關系和極性液體相似,表現為tanδ先隨溫度的升高而增大,當溫度升高到一定程度時又隨溫度的升高而減小。


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