絕緣油擊穿電壓測試儀

絕緣油擊穿電壓測試儀試驗探究試驗準備以及試驗方法概述

一、試驗準備

1.油品的抽取與準備

在油品的抽取與準備過程當中，因為油品在是的準備過程當中極易吸收水分，并且在實際油品當中的雜質對于實驗結果的影響也十分巨大，所以在準備過程當中需要清潔干燥的取樣器。并且需要嚴格的按照《石油和液體石油產品取樣法》當中的取樣要求進行操作，而如果代取樣品被置于桶或聽當中，那么應該從底部進行取樣。取樣完成之后需要輕輕的搖動容器，讓油品當中的雜質可以均勻的分布，不再樣品當中留有氣泡。最后需要將樣品導入到油杯當中，在導入的過程當中需要注意，不能讓其產生氣泡，必要的時候可以借助于玻璃棒等工具。前提是輔助工具同樣需要整潔干燥。這一過程需要在防塵、干燥的環境當中進行。

2.油杯的準備

對于油杯的使用同樣具有很多規定的使用規范。首先來說，在實際的應用過程當中，如果油杯不進行工作，那么其內部應該置滿干燥的油，并且還需將其放置在防塵、干燥的環境之下。其次，雖然油杯在不進行使用的過程當中會被注入油，但是如果油杯經歷了長時間放置，那么也需要在對其使用之前進行嚴格的清洗。首先需要將電極拆下并進行仔細的清洗。接著需要利用干燥的油進行再次清洗，最后安裝電極，在安裝的過程當中需要注意，不能讓手指觸碰到電極。而油杯的準備需要按照以上過程進行，并且至少重復兩次。而在實際的實驗過程當中，如果想要達到更好的實驗目的，就可以對上述步驟進行多次重復。

3.測量

對于油品的測量我們主要是應用第三代ＳＹ型號的便捷式絕緣油耐壓試驗儀對其進行測試，在測試的過程當中操作者需要注意，電極之間的距離應該為２．５ｍｍ，測試過程當中的攪拌時間為１０ｓ，之后需要對樣品靜置１ｍｉｎ，接著對油樣進行擊穿電壓實驗。

總的來說，絕緣油擊穿電壓試驗是一個操作過程并不復雜但是操作要求十分高的實驗，雖然其最終的測試方法也是依賴于設備而完成的，但是其在實際的應用過程當中所具有的實驗效果卻不是設備所進行控制的。而在實驗的準備過程當中需要時刻保持操作環境以及操作設備的防塵、干燥。以及油品的質量與衛生。

二、試驗方法

在實際的實驗過程當中，因為新的絕緣油，其所存在的含水量較高。通常情況之下在１００μＬ／Ｌ之上，所以在對其進行實驗的過程當中需要對應用到的絕緣油進行干燥處理。對于絕緣油的干燥處理我們通常會應用ＺＬ-３０ＡＺ濾油機對其進行過濾與干燥。在實驗的過程當中為了可以達到新油與舊油之間的擊穿電壓比較，則需要在實驗的過程當中對實驗樣品進行加熱。加熱之后的實驗區間為２０-８０℃，并且每經過１０℃就進行因一次耐壓試驗。為了進一步*試驗數據，還需要杜絕油杯溫度對于樣品溫度以及實驗過程的影響，這

樣在對油進行加熱之前，還需對杯子進行預熱。因為在實驗的過程當中還會有攪拌與靜置的時間，而在這一環節之下，油溫會進一步下降。所以為了避免這個過程對試驗造成誤差，則可以適當的縮短攪拌與靜置的時間。

三、試驗結果論述

溫度對擊穿電壓的影響

經過實際的實驗過程我們可以發現，最終影響絕緣油介電強度大小的主要原因有溫度，水分一級雜質。而在實際的實驗過程當中，如果其中存在水分，那么溫度的影響就會變得更加的明顯，如圖一所示，是絕緣油擊穿電壓以及溫度之間的關系圖，從圖中我們可以看出，當問溫度在２０-４０℃當中，絕緣油擊穿電壓變化并不明顯，因為不含有雜質的樣品，其實際的介電強度是由其中的粒子游離性所決定的。

水分對擊穿電壓的影響

水分是油樣擊穿電壓受到不同影響的一個重要原因。即使是在實際應用過程當中，我們利用品質純凈尚且沒有發生氧化的油，只要其內部含有水分，那么其擊穿電壓強度就會受到很大程度的影響，并且絕緣油的擊穿電壓會隨著樣品含水量的增加而逐漸減少。所以在對絕緣油進行運輸以及存儲的過程當務必注意防水防潮。

雜質對擊穿電壓的影響

在實際的實驗當中我們可以發現，沒有加入雜質的樣品擊穿電壓將會比加入雜質樣品的擊穿電壓高大約１０ｋｖ。在20℃～70℃間兩油樣擊穿電壓所受溫度的變化趨勢幾乎相同。而在油溫達到70℃～80℃時,加入雜質后的油樣擊穿電壓下降明顯,在此溫度下未加雜質油樣的擊穿電壓下降不大。

油中的雜質主要來自外來的雜質和內分解的雜質、懸浮于絕緣油中的纖維、絕緣紙和游離碳等,在電場中有可能極化,并沿電場方向拉伸作定向排列,構成雜質“小橋，進而導致油的擊穿現象發生。

結束語：綜上所述，擊穿電壓其實是為了進一步考核絕緣油的基本性質，是衡量絕緣油設備在實際的應用過程當中所具有的抗壓能力的重要指標。也是反應絕緣油內部當中是否具有水等其他雜質的重要方法。而通過對絕緣油的實驗我們可以在應用的早期發現設備當中所存在的潛在安全問題。本文以上內容對不同溫度、不同環境之下的絕緣油實驗過程進行了簡要的研究。雖然現階段充油電氣設備當中仍然存在著很多的問題，但是技術人員應該走好技術革新的每一步。

絕緣油擊穿電壓測試儀絕緣材料抗電強度

一、強電場作用下絕緣材料的破壞

在強電場中工作的絕緣材料，當所承受的電壓超越一臨界 值V穿時便喪失了絕緣材料性能而被擊穿，這種現象稱為 電介質的擊穿，V穿稱為擊穿電壓。

• 采用相應的擊穿場強來比較各種材料的耐擊穿能力，材料所能承受的最大電場強度稱為材料的抗電強度或介電強度， 其數值等于相應的擊穿場強（V/m）：

E穿 =V穿/d

二、影響材料擊穿電壓的因素：

• 材料本身的性質：固體介質的擊穿同時伴隨著材料的破壞，而氣體及液體介質被擊穿后，隨著外 電場的撤銷仍然能恢復材料性能。

• 外界因素：試樣和電極的形狀、外界的媒介、溫 度、壓力等。

電介質的擊穿形式：介質在電場中擊穿現象相當復雜，一 個器件的擊穿可能有多種擊穿形式，主要有：

• 電擊穿

• 熱擊穿

• 化學擊穿

對于任意一種材料，這3種形式的擊穿都可能發生，主要 取決于試樣的缺陷情況及電場的特征（交流和直流，高頻 和低頻，脈沖電場等）以及器件的工作條件。

三、擊穿形式：

1、電擊穿

在強電場的作用下原來處于熱運動狀態的少數“自由電子"將沿反電場方向 定向運動。在其運動過程中不斷撞擊介質內的離子，同時將其部分能量轉 給這些離子，當外加電壓足夠高是，自由電子定向運動的速度超過一定臨 界值可使介質內的離子電離出次級電子，這些電子都會從電場中吸取能量 而加速，又撞擊出第三級電子，連鎖反應將造成大量自由電子形成 “雪 崩" ，導致介質的擊穿，這個過程大概只需要10－7－10－8s的時間，因此 電擊穿往往是瞬息完成的。

2、熱擊穿

絕緣材料在電場下工作時由于各種形式的損耗，部分電 能轉變成熱能，使介質被加熱，若器件內部產生的熱量 大于器件散發出去的熱量，則熱量就在器件內部積聚， 使器件溫度升高，升溫的結果進一步增大損耗，使發熱 量進一步增多，這樣惡性循環的結果使器件溫度不斷上 升，當溫度超過一定限度時介質會出現燒裂、熔融等現 象而wan全喪失絕緣能力，這就是介質的熱擊穿。

3、化學擊穿

長期運行在高溫、潮濕、高電壓或腐蝕性氣體環境 下的絕緣材料往往會發生化學擊穿，化學擊穿和材 料內部的電解、腐蝕、氧化、還原、氣孔中氣體電 離等一系列不可逆變化有很大的關系，而且需要相

當長時間，材料被“老化" ，逐漸喪失絕緣性能， 最后導致被擊穿而破壞。

化學擊穿的機理：

（1）在直流和低頻交變電壓下，由于離子式電導引起電解過程，材料中發 生電還原作用，使材料的電導損耗急劇上升，最后由于強烈發熱成為熱化 學擊穿；

（2）當材料中存在著封閉氣孔時，由于氣體的游離放出的熱量使器件溫度 迅速上升，變價金屬氧化物在高溫下金屬離子加速從高價還原成低價離子， 甚至還原成金屬原子，使材料電子式電導大大增加，電導的增加反過來又 使器件強烈發熱，導致最終擊穿。

四、影響抗電強度的因素：

（1）溫度

• 溫度對電擊穿影響不大；

• 對熱擊穿影響較大，溫度升高使材料的漏導電流增大，損耗增大，發熱量增 加，促進了熱擊穿的產生；

• 環境的溫度升高使器件內部的熱量不容易散發，進一步加大了熱擊穿傾向。

• 溫度升高使材料的化學反應加速，促使材料老化，加快了化學擊穿的進程。

（2）頻率

• 頻率對熱擊穿有很大的影響，在一般情況下，如果其他條件不變，則E穿與 頻率w的平方根成反比，即：

五、抗電強度的測量與應用：

在特定的條件下進行，標準GB/T1408.1-2016；IEC60243-1：2013；GB/T1408.2-2016；IEC60243-2：2013；ASTM D149；GB/T1695-2005；規定了固體電工材料頻擊穿電壓，擊穿場強，耐電壓的實驗方法。對試樣的尺寸，電極的形狀，加壓方式等都做了規定。