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介紹固體電介質的老化的類型、老化機理。了解固體絕緣材料耐熱等級的劃分
閱讀：1289發布時間：2024-4-7
一、固體電介質老化的類型
電氣設備中的絕緣在長期運行過程中會發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，這種現象統稱為絕緣的老化。固體介質的老化可分為電老化、熱老化和環境老化三類。
1.電老化
在電場的作用下使介質的物理、化學性能發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，固體介質由于熱裂解、氧化裂解、交聯以及低分子揮發物的逸出等出現的老化現象。
3. 環境老化
紫外線，日曬雨淋，濕熱等也對絕緣的老化有明顯的影響。
二、固體電介質的電老化
固體電介質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，如放電產生的熱能，引起熱裂解，氣隙膨脹；局部放電區產生高能輻射線，引起材料分解；放電可產生臭氧和硝酸，會使材料發生腐蝕、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、固體電介質的熱老化
熱老化的特征主要表現為：介質失去彈性、變硬、變脆，發生龜裂；機械強度降低：介質變軟、發黏；介質的電氣性能下降。
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濟合理的使用壽命，通常對固體絕緣規定了耐熱等級，以規定各級絕緣材料的最高持續工作溫度，見表TYBZ01403005-1。使用溫度越高，壽命越短。對A絕緣材料，使用溫度若超過規定溫度8℃，則其壽命大約縮短一半，稱8℃規則；對B級絕緣材料，屬10℃規則；對H級絕緣材料，屬12℃規則。
表TYBZ01403005-1 電氣絕緣的耐熱等級
耐熱等級 | 最高持續工作 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》中取消了C級，代之以200級，220級和250級，并規定當溫度超過250℃時，按間隔相應設置耐熱等級。
四、環境老化
由于日曬、雨淋、紫外線等環境因素造成的介質的老化稱為環境老化。環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，所以環氧澆注絕緣子通常可用于戶內，卻不能用于戶外。紫外線對高分子聚合物固體介質有加速老化的作用，在選擇絕緣介質時要充分考慮這一點。
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