要看電壓等級的,具體如下:(1)使用于15kv及以下者:不應低于25kv(2)使用于20~35kv者:不應低于35kv(3)使用于60~220kv者:不應低于40kv(4)使用于330kv者:不應低于50kv(5)使用于500kv者:不應低于60kv。
將電壓施加于絕緣油時,隨著電壓增加,通過油的電流劇增,使之完全喪失所固有的絕緣性能而變成導體,這種現(xiàn)象稱為絕緣油的擊穿。絕緣油發(fā)生擊穿時的臨界電壓值,稱為擊穿電壓,此時的電場強度,稱為油的絕緣強度,表明絕緣油抵抗電場的能力。擊穿電壓u (kv)和絕緣強度e (kv/cm)的關系為
e=u/d
式中d-電極間距離(cm)。
純凈絕緣油與通常含有雜質的絕緣油具有不同的擊穿機理。前者的擊穿是由于游離所引起,可用氣體電介質擊穿的機理來解釋,即在高電場強度下,油分子碰撞游離成正離子和電子,進而形成了電子崩。電子崩向陽極發(fā)展,而積累的正電荷則聚集在陰極附近,最后形成一個具有高電導的通道,導致絕緣油的擊穿。通常絕緣油總是或多或少含有雜質,在這種情況下,雜質是造成絕緣油擊穿的主要原因。油中水滴、纖維和其他機械雜質的介電系數(shù)ε比油的要大得多(纖維的ε=7,水的ε=80,而變壓器油的ε≈2.3),因此在電場作用下,雜質將被吸引到電場強度較大的區(qū)域,在電極間構成雜質“小橋”,從而使油的擊穿強度降低。如雜質足夠多,則還能構成貫通電極間隙的“小橋”,流過較大的泄漏電流,使之強烈發(fā)熱,并使油和水局部沸騰和氣化,結果擊穿就沿此“氣橋”而發(fā)生。下面分別分析影響絕緣油擊穿電壓的各主要因素。
(1)測量絕緣油擊穿強度時采用的電極材料、電極形狀和電極面積對油的絕緣強度有影響。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)得知,在同樣的試驗條件下,不同電極材料測量的同種油樣絕緣強度的排列順序為fe<黃銅<pb<cu<al<au<zn<ag,即采用鐵電極測得值最低,而采用銀電極的測得值最高。若按金屬的導熱性排序,則可得到排列順序為pb<fe<黃銅<zn<al<au<cu<ag??梢钥闯?,除個別例外,大體上絕緣強度是隨電極金屬導熱性增加而提高的。
通常是用黃銅而不是用紫銅來制造電極,因為紫銅容易在表面上生成一層氧化膜;而在變壓器中實際采用的材料卻是純銅(紫銅),而不是黃銅(銅鋅合金)。研究這兩種材料制造的標準電極測得的變壓器油絕緣強度如表所示??梢钥闯?,純銅電極的測得值比黃銅電極的測得值高,二者相差不超過10%~15%。因此可以說,采用黃銅電極比用純銅電極的試驗條件更嚴格。
表 電極材料對油絕緣強度的影響
此外,電極形狀、電極尺寸、電極之間的距離以及油杯的形狀和容量都對擊穿電壓有影響。研究表明,球形電極對油質最敏感;其次是平板式電極;而一種所謂“臺階式塔形電極”,由于建立起的電場極不均勻,所以幾乎看不出油質污染對絕緣強度的影響。圓盤電極邊緣若不是圓弧而是存在尖銳的棱角,則對絕緣強度有很大影響,這是由于油中極性雜質將被吸引到這些局部高場強的地方,從而減輕了油的不均勻性。因此,電極邊緣有棱角時,受潮油的絕緣強度總是比均勻電場時偏高。