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絕緣油中的幾種放電模擬

來源：www.zeichua.cn 更新時間：2018-12-17

高壓設備的大部分內部放電都是產生在絕緣油中的。為此,在一盛有25號變壓器油的有機玻璃容器中模擬了懸浮金屬、雜質、場強集中、絕緣中氣泡水分等兒種情況下的局部放電。
(1)油中金屬粒懸浮放電。在高壓電極附近放人少量金屬屑,金屬屑由一絕緣紙板文持,模擬油中懸浮金屬放電。電壓較低時,放電量約為300pC左右,放電波形不對稱,負半周稍大,波形及頻譜特性與兩電極靠近形成的油中的場強集中放電及介質中金屬粒放電一樣。
當電壓繼續升高,高壓電極對zui近的金屬屑形成間隙擊穿放電,放電量增大很多,波形與懸浮電極擊穿放電時相同。
(2)油中懸浮電極放電。將一細銅絲安裝在非加壓電極上,銅絲的尖端距高壓電極約0.3m。盛油容器放在一統支柱上,形成油中懸浮電極放電。當施加的電壓較低時,油中的雜質等聚集尖電極間隙中,出現場強集中放電,放電量約為100-300pC。放電波形與油中金屬粒中電壓低時的放電一樣。當繼續升高電壓,則出現貫穿電極的間隙放電,放電個數多,放電量約60001000能聽到微弱放電聲。達臨界電壓時,放電并非每個周期都產生,時而間斷數秒無放電,時而持續數周期放電,每個周期放電時只有一次放電脈沖。繼續升高電壓后,則能保持持續地放電。從臨界起始到保持持續放電的這一段電壓范圍不是較寬的。
(3)油中雜質放電。在變壓器油中混人纖維雜質,加壓時能觀察到纖維在間隙中形成小橋,產生持續放電。當小橋沒有形成時則無放電,放電波形及分析與場強集中放電類似。
(4)介質中金屬放電。將金屬粒置于絕緣紙板間浸入油中,模擬絕緣件中夾雜的金屬放電,放電開始后,放電量很穩定,約為400~-80pC。該類放電正負極極性對稱,加壓定時間后金屬粒附近的紙板形成碳化痕跡,進而導致擊穿。這種放電的特點是起始電壓、放電持續時間長、放電量穩定、放電波形及頻譜特性與受潮絕緣紙板放電相似。而絕緣紙板(受潮)放電起始電壓較高,放電產生后放電量不穩定,能迅速發展使紙板碳化,進而產生擊穿前的刷狀放電,導致擊穿
(5)受潮絕緣紙板氣泡和水分結合產生的放電。將2層3mm厚的絕緣紙板經干燥后夾在平板電極中,置于合格變壓器油中。電壓加到17kV時出現放電量較小的單極性放電,這種放電可能是電極端部場強中形成的。持續加壓到25kV,紙板仍沒有擊穿。但當同樣的沒經干燥處理的紙板放入電極之中,在4kV就出現放電,放電產生后降壓到3kV持續施壓20min,在此持續加壓期間放電幅值不穩定,約在400~800pC之間變化。而后再升壓,所有的試樣都在6~7kV時擊穿。觀察試樣,在平板電極電場范圍內的紙板都呈黑色,已被局部放電燒壞而碳化。該類放電波形和頻譜特性與介質中金屬放電類似。