電氣裝置絕緣失效的原因及預防措施

１．由擊穿引起的絕緣失效　

（１）氣體的擊穿　 　　

當電場強度超出一定值時，會造成間隙擊穿。如果間隙過小，也會使電場強度增加而造成氣體擊穿。常見的有，電容器因施加電壓過高而擊穿，因電線裸露而產(chǎn)生的電火花，閉合開關時產(chǎn)生的電弧，出現(xiàn)這些情況均說明其氣體電介質(zhì)不再具有絕緣性能。

（２）液體電介質(zhì)的擊穿　 　　

液體電介質(zhì)的電氣強度比標準狀態(tài)下氣體的要高得多。若油中含有水分等雜質(zhì)后，其電氣強度將嚴重下降，極易發(fā)生擊穿現(xiàn)象?！?/span>

（３）固體電介質(zhì)的擊穿　 　　

固體電介質(zhì)的擊穿形式有：電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿。同一種電介質(zhì)在不同的外界條件下，可以發(fā)生不同的擊穿形式。　　　

①電擊穿。由于外電場的存在，電離電子在強電場中積累起足夠能量，使其相互間發(fā)生碰撞導致電擊穿。其特點是過程快，擊穿電壓高。　 　　

②熱擊穿。擊穿電壓隨溫度和電壓作用時間的延長而迅速下降，這時的擊穿過程與電介質(zhì)中的熱過程有關，稱為熱擊穿。環(huán)境溫度和電壓作用時間增加，熱擊穿電壓下降；電介質(zhì)厚度增加，平均擊穿場強將下降?！　　　?/span>

③電化學擊穿。在電場作用下，電介質(zhì)中可能因此而發(fā)生化學變化，不可逆地逐漸增大了電介質(zhì)的電導，最后導致?lián)舸?，稱為電化學擊穿。由于化學變化通常導致介質(zhì)損失增加，因而電化學擊穿的最終形式常是熱擊穿?！?/span>

（４）沿面擊穿　　 　　

在實際的絕緣結(jié)構中，固體介質(zhì)周圍往往有氣體或液體介質(zhì)，擊穿常常沿著兩種電介質(zhì)交界面并在電氣強度較低的一側(cè)發(fā)生，稱為沿面擊穿。沿面擊穿電壓比單一介質(zhì)擊穿電壓要低。電容器電極邊緣，電機線（棒）端部絕緣體很容易發(fā)生沿面放電，對絕緣的損害很大?！　?/span>

２．老化引起的絕緣失效?！　?/span>

 （１）熱老化　　 　　

以電纜、導線為例，隨著溫度升高，絕緣體變軟，其抗剪強度就會喪失。在高溫下如果被其他物體擠壓，則絕緣體有可能會發(fā)生塑變甚至使導體外露最終釀成短路；當溫度超過絕緣體的額定值時，將導致絕緣退化（壽命縮短），還可能造成塑變或炭化，引起過度退化；因過熱而老化并硬化的絕緣體如受到彎曲，就有可能出現(xiàn)裂紋。若溫度低于絕緣體的額定值時，如果冷導線或電纜受到劇烈彎曲或沖擊時，絕緣體也會破裂?！　　　?/span>

線圈短路、燒壞以及絕緣下降在很大程度上皆是由于熱老化而引起的。開關所受的化學作用會隨高溫而加速，開關觸點和接地之間的絕緣電阻會隨溫度升高而降低。高溫還會使觸點和開關機構的腐蝕速度加快?！　?/span>

（２）電氣老化　　 　　

當絕緣材料承受高壓電場時，絕緣材料的表面或內(nèi)部空隙會發(fā)生放電。屢次放電所產(chǎn)生的離子電弧和離子運動將嚴重侵蝕絕緣材料，使其絕緣性能下降?！　?/span>

（３）環(huán)境因素引起的老化　　　　

電機周圍有灰塵、腐蝕性氣體、水分、附著的油類和放射線等，使其加速老化。 　　

由于雜質(zhì)離子的存在更容易產(chǎn)生離子電流和發(fā)生離子碰撞，因此一般的電線等導體表面會加防護套或涂防護漆，一方面起絕緣作用，另一方面可以保護導體不受周圍灰塵、氣體的侵蝕?！?/span>

（４）機械老化 　　

受啟動—運行—停車或負荷變動所造成的交變負荷和交變沖擊的影響，絕緣材料與導電體之間因溫差及膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生的反復應力與變形，會使絕緣性能下降。另外受電磁力、離心力、振動和重力的作用，絕緣劣化也會加速，這方面尤以轉(zhuǎn)子繞組更明顯。 機械沖擊一般會造成銜鐵變形，以致在受到?jīng)_擊時不能保持定位。高頻振動將使彈性元件疲勞或產(chǎn)生共振作用，如果在開關觸點閉合時，便會使觸點反跳造成閉合不嚴，使電氣設備無法正常工作。