| 词条 | 液体绝缘材料 |
| 释义 | § 液体绝缘材料 § 正文 用以隔绝不同电位导电体的液体。又称绝缘油。它主要取代气体，填充固体材料内部或极间的空隙，以提高其介电性能，并改进设备的散热能力。例如，在油浸纸绝缘电力电缆中，它不仅显著地提高了绝缘性能，还增强散热作用；在电容器中提高其介电性能，增大每单位体积的储能量；在开关中除绝缘作用外，更主要起灭弧作用。 性能 液体绝缘材料均具有优良的电气性能，即击穿强度高,介质损耗角正切(tgδ)小，绝缘电阻率高,相对介电常数εb小（电容器中为了增大储能则要求εb大）；其次是具有优良的物理和化学性能。如汽化温度高，闪点高,尽量难燃或不燃；凝固点低,合适的粘度和粘度－温度特性；热导率大，比热容大；热稳定性好，耐氧化；在电场作用下吸气性小；它和与之接触的固体材料之间的相容性要好；毒性低、易生物降解。还要求来源广、价格低。开关油还要求在电弧作用下生成的碳粒少、易分散、沉淀快。超高压变压器油则要求油的流动产生的静电荷少。 采取精制处理清除油中的杂质和水分，可以提高油的绝缘性能。常用的方法是用白土(Al2O3·mSiO2·nH2O)、硅胶或活性氧化铝等吸附剂进行吸附精制，亦可用溶剂精制或电净化。为抑制绝缘油的老化，应加强设备的散热，隔绝空气并添加抗氧剂。20世纪60年代初发展的油中气体分析（气相色谱）技术，可对变压器进行异常监测与诊断，以确保其安全运行。 分类 液体绝缘材料可按其极性分为弱极性、非极性、极性、强极性等几类。弱极性和非极性液体绝缘材料（以矿物油为代表）的固有电偶极矩小，相对介电常数εb约为2.2,接近于折射率n的平方(εb≈n2)。εb随温度的升高略有下降,与电压的频率无关,εb的温度系数和它的体积膨胀系数有相同数量级。介质损耗主要来自电导。由于极性小,不易吸附杂质,或吸附杂质后易于精制，因此电导率γ和tgδ可较小。温度升高，载流子的活化能增大,故γ和tgδ随温度升高而增大。tgδ与电压的频率成反比。极性液体绝缘材料的固有电偶极矩大，故εb较大，一般为3～7。强极性液体绝缘材料的εb更大。由于存在较大的本征离子电导,且易吸附杂质,故γ和tgδ较大。由于存在偶极损耗,使tgδ和温度、电压频率的关系出现峰值，使用中应注意避开峰值的温度和频率。纯净液体的击穿主要是碰撞电离击穿和气泡击穿，因而密度大的液体击穿强度较高；升温使密度减小，击穿强度降低；减薄油层可提高击穿强度；随着电压作用时间的减少与环境压力的提高，击穿电压提高。工程液体绝缘材料因含气、水和杂质，在电场作用下易形成跨越电极间的汽泡(气桥)、水泡(水桥)、杂质(杂质桥)，从而使击穿电压降低。祛气、脱水、滤除杂质可以提高绝缘油的击穿场强。处理完善的绝缘油,在标准电极(电极直径为25毫米，极间距离为2.5毫米,电极边缘曲率半径为2毫米)中击穿电压约为35～70千伏。 液体绝缘材料按材料来源可分为矿物绝缘油、合成绝缘油和植物油 3大类。工程技术上最早使用的是植物油，如蓖麻油、大豆油、菜籽油等，至今仍在使用。蓖麻油是优良的脉冲电容器的浸渍剂，与菜籽油一样，都可用于金属化电容器。为满足各种电工设备的不同要求，又开发了多种类型的合成绝缘油，并得到广泛应用，如供高温下使用的硅油以及十二烷基苯、聚丁烯油等。但工程上使用最多的仍然是矿物绝缘油。 § 配图 § 相关连接 |
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