电气装置绝缘失效的原因及预防措施（一）

HEATS

　　1.由击穿引起的绝缘失效

# K; b* H8 X n N( H# M* R) O8 z& X 6 M5 T2 ^! F8 q! N! u; G

　　(1)气体的击穿

2 a" `1 Y, j$ `: @) Q * Z" o2 ^2 ]4 e; q8 w1 |: h

　　当电场强度超出一定值时，会造成间隙击穿。如果间隙过小，也会使电场强度增加而造成气体击穿。常见的有，电容器因施加电压过高而击穿，因电线裸露而产生的电火花，闭合开关时产生的电弧，出现这些情况均说明其气体电介质不再具有绝缘性能。

& F# k: J' f3 B% P; D' W & O) o4 @$ X2 R7 G1 z0 m. p

　　(2)液体电介质的击穿

3 ?1 t8 F! E* W 6 x. L; A; f6 l) b

　　液体电介质的电气强度比标准状态下气体的要高得多。若油中含有水分等杂质后，其电气强度将严重下降，极易发生击穿现象。

, F1 T7 a& e F# F* a( V% X, w2 V

　　(3)固体电介质的击穿

　　固体电介质的击穿形式有：电击穿、热击穿和电化学击穿。同一种电介质在不同的外界条件下，可以发生不同的击穿形式。

3 j/ z' r& I& |( f # r4 H6 k) L& C2 `' G) a

　　①电击穿。由于外电场的存在，电离电子在强电场中积累起足够能量，使其相互间发生碰撞导致电击穿。其特点是过程快，击穿电压高。

, y8 ?' M4 w" @+ V % C' s: `9 v! {+ b, u, |0 l, }

　　②热击穿。击穿电压随温度和电压作用时间的延长而迅速下降，这时的击穿过程与电介质中的热过程有关，称为热击穿。环境温度和电压作用时间增加，热击穿电压下降；电介质厚度增加，平均击穿场强将下降。

* t, M( k+ \1 E' D* s- A- k% x( A" e9 M

　　③电化学击穿。在电场作用下，电介质中可能因此而发生化学变化，不可逆地逐渐增大了电介质的电导，最后导致击穿，称为电化学击穿。由于化学变化通常导致介质损失增加，因而电化学击穿的最终形式常是热击穿。

- T8 X8 B! b8 S% j

　　(4)沿面击穿

" }2 Z8 E8 `% J. @ C9 y: L0 J' c. G! \$ X- q) x

　　在实际的绝缘结构中，固体介质周围往往有气体或液体介质，击穿常常沿着两种电介质交界面并在电气强度较低的一侧发生，称为沿面击穿。沿面击穿电压比单一介质击穿电压要低。电容器电极边缘，电机线(棒)端部绝缘体很容易发生沿面放电，对绝缘的损害很大。

# i& w! F5 l* C9 P 1 p9 \+ y- E% m. K! R& Y& ?

　　2.老化引起的绝缘失效。

* K0 D* w5 \! @

　　(1)热老化

$ _, ^# l5 q4 A3 ] 5 G$ F9 L# J: `! O2 r/ h

　　以电缆、导线为例，随着温度升高，绝缘体变软，其抗剪强度就会丧失。在高温下如果被其他物体挤压，则绝缘体有可能会发生塑变甚至使导体外露最终酿成短路；当温度超过绝缘体的额定值时，将导致绝缘退化(寿命缩短)，还可能造成塑变或炭化，引起过度退化；因过热而老化并硬化的绝缘体如受到弯曲，就有可能出现裂纹。若温度低于绝缘体的额定值时，如果冷导线或电缆受到剧烈弯曲或冲击时，绝缘体也会破裂。

" f" S( S2 L6 {1 r! o% |, \ 7 Y6 Z6 j6 o* F" c5 g

　　线圈短路、烧坏以及绝缘下降在很大程度上皆是由于热老化而引起的。开关所受的化学作用会随高温而加速，开关触点和接地之间的绝缘电阻会随温度升高而降低。高温还会使触点和开关机构的腐蚀速度加快。

( D8 ~! E5 a5 e/ S: a; d% J3 E 5 K. t# F& C; _; }

　　(2)电气老化

9 e. { l8 H) R* l. v+ b 9 o4 P5 f; H/ {5 u0 a/ J: e/ [2 \

　　当绝缘材料承受高压电场时，绝缘材料的表面或内部空隙会发生放电。屡次放电所产生的离子电弧和离子运动将严重侵蚀绝缘材料，使其绝缘性能下降。

　　(3)环境因素引起的老化

　　电机周围有灰尘、腐蚀性气体、水分、附着的油类和放射线等，使其加速老化。

8 n- ^$ g: l" w! [$ O6 Z