本文主要介紹在氣體介質(zhì)中加強絕緣的方法及其在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計或測試中的應(yīng)用。先，讓我簡要介紹一下絕緣的概念。大學(xué)里，我得知鐵和銅等金屬導(dǎo)體是導(dǎo)電的，塑料和橡膠等非導(dǎo)電物體是絕緣體。時，人們了解到：非導(dǎo)電物體是隔離的。種理解不能混淆。過對絕緣的深入了解，我們知道所有電介質(zhì)的電阻都是有限的。過一定的限制，任何電介質(zhì)將逐漸失去其原始的絕緣性能，甚至分解并變?yōu)閷?dǎo)電性。句話說，絕緣是相對的。對于中壓設(shè)備尤其重要。中壓開關(guān)設(shè)備為例。是類似于長方體的機柜，其中包含許多高壓組件，例如斷路器，母線，CT，PT，S.A。然，從絕緣的角度來看，要確保這些組件的相對相位，相位和地面滿足絕緣要求，必須有一定的距離。
　　如，DL / T593有規(guī)定：10 kV開關(guān)柜中的導(dǎo)體與大地之間的間隙要求≥125 mm；但是，現(xiàn)代設(shè)備的設(shè)計趨勢必須向小型化發(fā)展。地的經(jīng)濟價值越來越高，特別是在發(fā)達的沿海地區(qū)。戶希望為這些中壓配電板使用盡可能小的空間。狹小的空間內(nèi)安裝大量部件，如何保證這些部件的絕緣要求是一個非常嚴重的問題，必須予以認真對待，否則會損壞設(shè)備并嚴重危害人身安全。際上，除了增加間距之外，還有許多其他方法可以有效地改善絕緣性。這里，我們專門介紹增強隔離氣態(tài)介質(zhì)的方法。為對于中壓開關(guān)設(shè)備，主要的絕緣介質(zhì)是氣體。測試或操作過程中，許多絕緣問題也與氣體介質(zhì)有關(guān)。論研究表明，有兩種方法可以增強對氣體介質(zhì)的隔離：（1）每個人都熟悉改善電場以使其均勻分布的過程，以及（2）減弱或減弱電場的作用。制氣態(tài)介質(zhì)中的電離。兩種方法在我們的設(shè)備中有許多應(yīng)用。電場分析的形式，自然會產(chǎn)生均勻電場，輕微不均勻電場和極不均勻電場這三個例子。均勻電場中，由于電場強度在各處均相等，因此氣隙的擊穿電壓在各處均相等。個例子是理想的，但是很難獲得實際應(yīng)用。二類輕微不均勻電場的特征氣隙與均勻電場的特征氣隙非常相似。能存在穩(wěn)定的電暈放電。旦發(fā)生局部放電，將導(dǎo)致整個氣隙破裂。三類極不均勻電場的例子實際上是點對點或點對板電極。們的擊穿電壓遠低于前面兩種類型的電場的擊穿電壓，并且它們具有顯著的極性效應(yīng)，也就是說，正極的擊穿電壓小于負極性。這三個例子中，我們發(fā)現(xiàn)，當電極的曲率半徑變得越來越小時，電場的不均勻程度就變得更大，擊穿電壓的分散也會變得更大。
　　端附近是最不平坦的地方，絕緣性最弱?？諝鉃槔纯从呻妶霾坏仁揭鸬牟町悾涸诰鶆螂妶鱿驴諝獾膿舸╇妷呵€類似于一條直線。常空氣的擊穿場強度約為30 kV / cm。果將設(shè)備設(shè)計為具有均勻電場的理想設(shè)備，則抗沖擊強度為75 kV，可以計算出，只要25 mm加上30 mm的余量就足以滿足絕緣要求。管這些數(shù)據(jù)是在理想條件下獲得的，但它們也表明仍有改進的空間。后查看在稍微不均勻的電場下的特性曲線。穿電壓已經(jīng)下降，并且不隨捆包直徑的減小而變化。著均勻度的增加，減小變得更加明顯。于極不均勻的電場，例如“桿板”氣隙，這里是實驗數(shù)據(jù)。于距離不超過10 cm的氣隙，負直流擊穿場的強度約為20 kV / cm；正極性僅為7.5 kV / cm。是一個補充：以前的測試數(shù)據(jù)是通過模擬正常狀態(tài)（即20度和標準大氣壓）獲得的。際工程應(yīng)用的現(xiàn)場條件很復(fù)雜：對于僅氣體的電介質(zhì)隔離，壓力，濕度和溫度必然會影響擊穿電壓。三月和四月的南部老雨一樣，空氣濕度很高。前，安裝在CT安裝現(xiàn)場且實驗室隔熱余量較小的隔熱墻的隔熱壓力測試未通過的可能性比平常高。
　　后，看一下改善電氣柜中電場分布的應(yīng)用。一點：如上所述，增加電極的曲率半徑可以減少電場的不平等。如ABB開關(guān)柜的中壓母線和銅排的倒角。二點：使用盾牌增加曲率半徑。是一個實驗數(shù)據(jù)：對于“桿-板”示例，兩極之間的距離為100cm，并且在兩極末端安裝了直徑為75cm的球，可使擊穿電壓加倍。ABB中壓開關(guān)設(shè)備接地開關(guān)的屏蔽電極是這種類型的典型應(yīng)用。如，開關(guān)設(shè)備Unigear ZS3.2 40.5 kV，最早沒有屏蔽電極時，它在耐壓測試中會在32 s內(nèi)分解電壓為98 kV，并且通過187 kV耐壓測試的閃光燈有2個故障；加入屏蔽電極后，在100kV頻率下無故障閃絡(luò)試驗1分鐘。199kV雷電沖擊試驗，無故障和閃絡(luò)15次。于導(dǎo)體的對稱性，在中壓開關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計中有很多設(shè)計。四點：消除電極表面的毛刺和銳角。于實驗室工程師來說，這是最明顯的經(jīng)驗。實驗室中進行耐壓測試，如果在電氣柜的CT上發(fā)生火花放電，檢查工程師會擦拭CT的表面，而無需任何其他明顯的判斷。是由銀塵或粉末引起的。種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在舞臺上。了上述改善電場分布的方法外，還有另一種加強絕緣的方法是抑制氣態(tài)介質(zhì)的電離。隙放電是一個復(fù)雜的物理過程，幾乎是一個操作過程：空氣中一些不可見且不可觸摸的射線（例如X射線和伽馬射線）可以激發(fā)氣體原子中的電子。脫原子核的鍵所以有一對正離子和電子盡管很少見，但確實存在。究表明，每立方厘米的正?？諝庵型ǔ４嬖?00至1，000對這些帶正電和帶負電的粒子。些帶電粒子在低壓的作用下進行定向運動，并在運動過程中與氣體分子發(fā)生碰撞。果動能足夠大，則分子中的電子可以從分子中提取為新的自由電子。些電子和離子的定向運動最終構(gòu)成了電極之間的電流。電流在正常電壓下極微弱。試數(shù)據(jù)為10到19的負功率，這比人類的生物電要小得多，因此通常感覺不到。是，當施加的電壓增加一段時間后，空間中的電場強度就足夠大了，剛才提到的碰撞電離將產(chǎn)生明顯的物理過程。

　　一電子在陽極的運動中與氣體分子碰撞，并產(chǎn)生新的電子。們一起繼續(xù)向陽極移動，這將引起新的碰撞并產(chǎn)生更多的電子。是電子的崩潰。外，在高電場強度下，我們剛剛提到的由正離子撞擊陰極表面產(chǎn)生的新電子的數(shù)量足以保持初始電子，從而可以維持放電現(xiàn)象。有外部電離因素的參與氣流現(xiàn)象當氣隙足夠長時，大量的正負粒子會輻射光子，而這些輻射源會引起新的空間光電離。個理論很無聊。

　　我們看看示例的應(yīng)用如何驗證理論分析。一點：高強度氣體。強電負性，易于捕獲自由電子以形成負離子，碰撞電離背后的罪魁禍首被破壞，放電過程無法維持。是，應(yīng)該強調(diào)的是，SF6的絕緣特性在均勻電場和極不均勻電場之間有很大差異。...和真空絕緣。

　　據(jù)我們剛剛進行的分析，看來擊穿電壓是無限的，真空中沒有粒子，也不會生成電子。而，實際上，在陰極處發(fā)生強場發(fā)射，從而產(chǎn)生金屬氣體和帶電粒子。外，當真空距離較大時，電子設(shè)備...真空絕緣主要用于斷路器。二點是使用障礙。據(jù)先前的理論，已知的是，防止氣隙中的適當障礙會阻礙帶電粒子的運動，并且調(diào)節(jié)電場的空間分布會增加介質(zhì)的作用力。合絕緣效果顯著，是提高電阻的好方法。
　　是，并非所有具有良好絕緣性能的材料都可以用作復(fù)合絕緣材料。實際應(yīng)用中，還必須考慮其老化（包括熱老化和電老化），阻燃性，耐燃弧性，抗機械應(yīng)力性，介電損耗和其他因素。是為了改善電場的分布，或者為了消除氣態(tài)介質(zhì)的電離，已經(jīng)采取了許多措施，那么可以使用設(shè)計和制造的產(chǎn)品嗎？或這樣一句話：實踐是檢驗真理的唯一標準。
　　果該產(chǎn)品存在絕緣問題，電纜那么在開關(guān)設(shè)備在加電過程中損壞之前，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的絕緣最初不合格將為時過早。此，最后，需要進行各種絕緣測試以檢查并輸入絕緣的狀態(tài)和性能。于結(jié)果的影響，隔離測試包括非破壞性和破壞性類型。電阻以外的其他電氣性能的無損檢測都是在較低的電壓下進行的，或者通過其他不會破壞原始絕緣的方法進行。壓測試和故障測試等破壞性性質(zhì)直接使用高壓來測試絕緣體承受各種過電壓的能力。

　　測試過程中，它可能對測試產(chǎn)品造成不可逆的局部損壞或整體損壞，這具有破壞性。了準確而完整地掌握電氣設(shè)備的絕緣性能，兩種測試都是必不可少的。了避免不必要的損失，在破壞性測試之前要進行非破壞性測試。關(guān)柜的一般工廠絕緣測試包括：一次測量2500 V的絕緣電阻，此方法簡便易行，用途廣泛，可以有效地檢測開關(guān)柜的濕度。備，重大故障及其他問題；部分放電已成為確定產(chǎn)品質(zhì)量和預(yù)防絕緣的性能測試的重要元素之一，可以有效地檢測局部絕緣故障。
　　本文轉(zhuǎn)載自
　　電纜 http://www.ktio.cn