简介 由于绝缘体内部的杂质变化,外部灰尘水份的侵入,或使用温度过高, 使用时间过久等原因造成绝缘体变质,使绝缘性能逐渐变差的现象。热老化是材料老化的基本形式,长期受热后,一些绝缘材料的 抗弯和抗张强度均会显著降低,当受到机械作用后很容易损坏而导致绝缘击穿;水份能和其他污物一起组成弱电介质,生成离子,增大电导及介质损耗,使绝缘材料进一步发热,加速了热老化的进程。另外,局部放电、光 照、辐射等都是影响绝缘老化的因素。绝缘老化意味着绝缘材料的使用寿命已经到期,如果继续使用将有发生漏电、短路等事故的危险。 老化原因 促使介质老化的因素很多,大致有:热、氧化、湿度、电压、机械作用力、风、光、电晕、臭氧、微生物、放射线以及周围物质的触媒作用等。 随着各种绝缘材料、绝缘结构以及绝缘本身所处工作条件的不同,促使介质老化的原因也各不一致。 一般在低电压情况下,促使有机介质老化的主要因素通常是热和氧化。 在额定电压高的设备中如发生电晕放电,则会使绝缘受到侵蚀。局部穿孔、龟裂、放电位置的变质,在油浸纸的分层面产生树枝状的碳化路径、油的分解和聚合,致使绝缘强度下降。而在另一些情况,譬如在湿热带工作条件下,则湿度以及微生物的因素就成为促进绝缘老化的主要因素。 促使介质老化的各种因素,都是互相联系,彼此影响的。例如热和氧化的作用,虽然在高温下热的因素比较强烈,在低温下氧化的作用比较显著,但是热老化经常伴随着氧化作用,而氧化作用又深爱湿度的影响,甚至由热分解析出的物质,有可能经过氧化而生成有利于进一步老化的物质;促使第二级不可逆反应的进行。 电缆绝缘老化类型 电老化 电缆绝缘在运行过程中会受到工作电压和工作电流的作用。在长期工作电压下,绝缘若发生击穿,将会使绝缘材料发生局部损坏。绝缘结构过大,则在长期工作电压作用下,绝缘将因过热而损坏。在雷电过电压和操作过电压的作用下,绝缘中可能发生局部损坏。以后再承受过电压作用时,损坏处逐渐扩大,最终导致完全击穿。 热老化 电缆绝缘在运行过程中因周围环境温度过高,或因电缆本身发热而导致绝缘温度升高。在高温作用下,绝缘的机械强度下降,结构变形,因氧化、聚合而导致材料丧失弹性,或因材料裂解而造成绝缘击穿,电压下降。户外电缆会因热胀冷缩而使密封破坏,水分侵入绝缘;或因瓷绝缘件与金属件的热膨胀系数不同,在温度剧烈变化时,瓷绝缘件破裂。 化学老化 绝缘材料在水分、酸、臭氧、氮的氧化物等的作用下,物质结构和化学性能会改变,以致降低电气和机械性能。例如变压器油在空气中会因氧化产生有机酸,胶装油泥增加;同时还会形成固体沉淀物,堵塞油道,影响对流散热,使绝缘的温度上升而使绝缘性能下降。 机械力老化 在机械负荷、自重、振动、撞击和短路电流电动力的作用下,绝缘会破坏,机械强度下降。例如槽口处的绝缘由于长期振动、高温作用,很容易开裂分层,最终损坏。 湿度老化 环境的相对湿度对绝缘材料耐受表面放电的性能有影响。如果水分侵入绝缘内部,将会造成介质电损耗增加或击穿电压下降。
电缆绝缘老化,指因电场、温度、机械力、湿度、周围环境等因素的长期作用,使电缆绝缘在运行过程中质量逐渐下降、结构逐渐损坏的现象。绝缘老化的速度与绝缘结构、材料、制造工艺、运行环境、所受电压、负荷情况等有密切关系。绝缘老化最终导致绝缘失效,电缆不能继续运行。为延长电缆的使用寿命,需针对引起老化的原因,在电缆绝缘制造和运行时,采取相应的措施,减缓绝缘老化的过程。引起绝缘老化的原因可归结为电的作用、热的作用、化学作用、机械力作用、湿度的影响等。