要看電壓等級(jí)的,具體如下:(1)使用于15kv及以下者:不應(yīng)低于25kv(2)使用于20~35kv者:不應(yīng)低于35kv(3)使用于60~220kv者:不應(yīng)低于40kv(4)使用于330kv者:不應(yīng)低于50kv(5)使用于500kv者:不應(yīng)低于60kv。
將電壓施加于絕緣油時(shí),隨著電壓增加,通過(guò)油的電流劇增,使之完全喪失所固有的絕緣性能而變成導(dǎo)體,這種現(xiàn)象稱為絕緣油的擊穿。絕緣油發(fā)生擊穿時(shí)的臨界電壓值,稱為擊穿電壓,此時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度,稱為油的絕緣強(qiáng)度,表明絕緣油抵抗電場(chǎng)的能力。擊穿電壓u (kv)和絕緣強(qiáng)度e (kv/cm)的關(guān)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(zhì)的絕緣油具有不同的擊穿機(jī)理。前者的擊穿是由于游離所引起,可用氣體電介質(zhì)擊穿的機(jī)理來(lái)解釋,即在高電場(chǎng)強(qiáng)度下,油分子碰撞游離成正離子和電子,進(jìn)而形成了電子崩。電子崩向陽(yáng)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(gè)具有高電導(dǎo)的通道,導(dǎo)致絕緣油的擊穿。通常絕緣油總是或多或少含有雜質(zhì),在這種情況下,雜質(zhì)是造成絕緣油擊穿的主要原因。油中水滴、纖維和其他機(jī)械雜質(zhì)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(chǎng)作用下,雜質(zhì)將被吸引到電場(chǎng)強(qiáng)度較大的區(qū)域,在電極間構(gòu)成雜質(zhì)“小橋”,從而使油的擊穿強(qiáng)度降低。如雜質(zhì)足夠多,則還能構(gòu)成貫通電極間隙的“小橋”,流過(guò)較大的泄漏電流,使之強(qiáng)烈發(fā)熱,并使油和水局部沸騰和氣化,結(jié)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(cè)量絕緣油擊穿強(qiáng)度時(shí)采用的電極材料、電極形狀和電極面積對(duì)油的絕緣強(qiáng)度有影響。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得知,在同樣的試驗(yàn)條件下,不同電極材料測(cè)量的同種油樣絕緣強(qiáng)度的排列順序?yàn)閒e<黃銅<pb<cu<al<au<zn<ag,即采用鐵電極測(cè)得值最低,而采用銀電極的測(cè)得值最高。若按金屬的導(dǎo)熱性排序,則可得到排列順序?yàn)閜b<fe<黃銅<zn<al<au<cu<ag。可以看出,除個(gè)別例外,大體上絕緣強(qiáng)度是隨電極金屬導(dǎo)熱性增加而提高的。
通常是用黃銅而不是用紫銅來(lái)制造電極,因?yàn)樽香~容易在表面上生成一層氧化膜;而在變壓器中實(shí)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(biāo)準(zhǔn)電極測(cè)得的變壓器油絕緣強(qiáng)度如表所示??梢钥闯?,純銅電極的測(cè)得值比黃銅電極的測(cè)得值高,二者相差不超過(guò)10%~15%。因此可以說(shuō),采用黃銅電極比用純銅電極的試驗(yàn)條件更嚴(yán)格。
表 電極材料對(duì)油絕緣強(qiáng)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(duì)擊穿電壓有影響。研究表明,球形電極對(duì)油質(zhì)最敏感;其次是平板式電極;而一種所謂“臺(tái)階式塔形電極”,由于建立起的電場(chǎng)極不均勻,所以幾乎看不出油質(zhì)污染對(duì)絕緣強(qiáng)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(duì)絕緣強(qiáng)度有很大影響,這是由于油中極性雜質(zhì)將被吸引到這些局部高場(chǎng)強(qiáng)的地方,從而減輕了油的不均勻性。因此,電極邊緣有棱角時(shí),受潮油的絕緣強(qiáng)度總是比均勻電場(chǎng)時(shí)偏高。