鹿文靓
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摘要：电气设备中运用绝缘油能提升电气设备的安全性与稳定性，使电气设备能够正常运行，尤其是在变压器、电容器、充油电缆、油开关等固体绝缘部位的施工，能够有效增强电气设备的绝缘性能，延长电气设备寿命。为此，本文笔者以绝缘油电气强度试验进行了分析，以此了解绝缘油在电气设备中的影响因素与存在价值。
关键词：绝缘油；电气强度；试验
前言：绝缘油作为电气设备经常利用的绝缘介质，绝缘油的性能直接决定高压充油设备的运行，所以必须定期进行绝缘油的各项试验。为了能使绝缘油性能良好以充分发挥作用，本文对试验准备工作、试验取样、试验方法总结如下。
1，电力强度和绝缘油基本概念
绝缘油是充油电气设备中关键介质以及绝缘材料，在高压电气设备中应用比较广泛。绝缘油在电气设备运行过程中与设备相互应用与配合，促进电气设备的冷却，使设备得到可靠的电气绝缘。绝缘油在运行的过程中极容易受到自然界种种因素的影响而出现变质、变坏的情况，使绝缘油性能降低，因此在有绝缘油使用的电气设备中，必须定期的对绝缘油进行试验与检测，以确保绝缘油可以发挥出其原有的作用，从而确保电力设备的稳定运行。绝缘油进行电力强度的试验，包括对电气击穿强度和介质损失角的试验。电力强度试验也称击穿电压试验，实际上是测量绝缘油的瞬时击穿电压值的试验。击穿分为“电击穿”和“热击穿”。绝缘油在电场作用下引起的能量损耗称为绝缘油的介质损耗，介质损耗角又称介电相位角，反映电介质在交变电场作用下，电位移与电场强度的位相差。
2，试验准备工作
试验时需要用到以下仪器和材料：油杯、电极、调压器、试验变压器、标准规、温度计和湿度计等仪器。其中电极一般为标准电极，即用不锈钢以及黄铜制成的厚度约为4毫米，直径约为25毫米的圆盘；油杯一般时容量为200毫升，直径至少为38毫米玻璃材质的；标准规的直径和厚度都是2.5毫米。油杯和取样瓶需要经过多重洗涤才能使用，试验电极也需要洗涤，电极需要采用四氧化碳、笨或者汽油等进行清洗，清洗后要烘干。要特别注意的是油杯和电极擦拭与擦拭取样瓶不同，油杯和电极不可使用棉纱擦，要用绸布擦。为防止试验结果有偏差和考虑到试验者安全问题电极的检查工作要仔细，检查将要使用的电极是否符合标准，电极若出现损坏切不可使用。样品如果不是现取，就必须等到油温和室温达到一致后才可以进行试验。青年员工或实习生对数据的分析能力不足，不知如何下结论，在做实验时会徘徊不前，经常询问经验丰富的实验者，往往会造成试验结果出错和影响试验效率，因此如试验人员中有青年员工或实习生要对其进行培训。
3，试验取样
取样是试验中很重要的一环，正确的取样技术和样品保存对保证试验结果准确性是相当重要的，因为取样时各种影响因素非常多。取样的规范操作：取样瓶一般要为磨口棕色玻璃瓶，且必须经过严格的处理，先用洗涤剂初步清洗，再用蒸馏水仔细清洗至不呈碱性及水从瓶均匀流下为止，洗后烘干并冷却，然后用磨口塞塞紧瓶口，在取样前不可打开，在正式取样时取样瓶至少洗三遍以上；取样前要用待取绝缘油冲洗取样瓶和阀门，阀门还需要用纱布或棉纱擦拭干净；取样分为从油桶里取样和直接从设备中取样，在设备直接取样时电气设备中的绝缘油必须在静止8小时以上才可以取样，在油桶中取样时，要用洗净烘干的玻璃管，用桶中的油洗涤管子两次，然后取样，注入瓶中；取样时取样瓶要正对阀门，在取样的过程中如遇设备和阀门连接处有污油和脏污，要及时清理掉；取样时取样人员禁止对着瓶口讲话，注意力必须高度集中，因为稍不注意灰尘和杂质就会落入取样瓶中。
取样后要在取样瓶上贴上标签，内容需要包括气候、取样日期、编号、设备名称、油样名称、单位等。如试验不在取样处试验，则需要用磨口塞把取样瓶塞紧，防止脏物及水沾污瓶口，如需长途运输，需要用石蜡或火漆密封好，密封时为防止火漆、石油和绝缘油发生作用，火漆、石蜡和取样瓶瓶口不能接触。
4试验方法
试验时周围环境温度要控制在10～35℃，相对湿度<75%。若试验样品不是现取的，那么样品应置于室内几个小时直至样品温度接近室温，并且在倒出取样瓶之前将取样瓶静置一段时间，让绝缘油均匀混合。为避免环境因素对试验结果的影响以及面对无法改变的试验条件，可采取以下措施，室内放置温度计和湿度计监视温湿度，配置空调保证温度和湿度；试验时给油杯加装防尘盖；试验仪器旁边或仪器内放置干燥剂；试验仪器单独搁置，远离其它试验设备。在电气强度试验时，引入工频电压后，以每秒3kv的速度均匀提高电压到50kv，如果击穿时的电压在30kv到50kv之间，则可认为该电压就是击穿电压，若电压升至50 kV油仍不击穿，且在一分钟后还不击穿，就可认为次绝缘油已合格。在升高电压时应该注意，升压不能中断，尤其是出现不大的破裂声或者电压表指针有振动现象时，不可停止升压，因为此现象并不代表已击穿。为使击穿产生的游离碳和电极分离，击穿后要用洁净的玻璃棒在绝缘油中充分搅拌，并将电流限制在5毫安左右，静置5分钟。为使试验结果更接近平均值，应多次测量，取试验结果的平均值为最终的击穿电压。绝缘油除了要进行定期电气强度的测量，还要对介质损失角进行测定。介质损失角是一项反映高压电气设备绝缘性能的重要指标。绝缘材料的tanδ是测量介质损失角的主要内容，也是绝缘设计时必须注意的，绝缘材料的tanδ值过大或过小都会引起绝缘性能。影响绝缘材料的tanδ值的因素有很多，除了材料自身因素，还有外界因素，如空气相对湿度，材料的种类，接线方式也会影响tanδ。
5，试验中常见现象与预防措施
试验中，其火花放电电压的变化一般会出现这几种情况，向油杯中倒样品时带进了一些不干净的东西或试验前油杯洗涤不彻底等外界因素使第一次火花放电较低，因此需要进行多次测量取平均值；在多次测量过程中会出现火花放电电压值不断增加或者一直减小的情况，样品如果处理不彻底会导致潮气的出现，绝缘油在多次放电后，潮湿程度就不断降低，火花放电的电压值就越来越高；绝缘油在放电过程中会产生破坏绝缘油性能的游离带电粒子、气泡和碳屑量，使放电电压值减小，另外，如果没有对击穿后的绝缘油进行充分的搅拌，也会导致放电电压减小；出现放电电压值两头偏低中间高的现象属于正常现象。
6，结语：
综上所述，绝缘油受高温、氧气、强电场、杂质的影响较大，导致绝缘油老化，降低电气设备的安全性与稳定性。经绝缘油电气强度试验，得知绝缘油击穿电压有以下几种情况：其一，当电压速度上升均匀时，合格绝缘油每次所击穿的电压值较稳定。其二，合格的绝缘油若升压速度变化较大，每次击穿电压值波动较大，呈现高低起伏的状态。其三，若绝缘油内部含有水分，击穿电压值呈上升趋势，即每次击穿电压值逐步增高。这种现象多是因绝缘油较为纯净，在放电时产生带电粒子、气泡和碳泄量，导致绝缘油的性质受到破坏。其四，若绝缘油中含有杂质，击穿电压值呈下降趋势，即每次击穿电压值逐步降低。若处理不及时会导致绝缘油受潮，不断发生放电现象。其五，合格绝缘油击穿电压平均值大于等于标准值。针对不合格的绝缘油，需对其进行干燥处理、净化处理等。其六，首次对样品油进行放电实验，火花防电值较低，次现象是受外界影响因素干扰。
参考文献：
[1]周治鹏.电气设备安装、使用与维修问答[J].北京：机械工业出版社 2000.
[2]邱昌容.电气绝缘测试技术[J].北京：机械工业出版社2001.
作者简介：鹿文靓，出生年月：1984年12月18日，性别：女，民族：汉，籍贯（精确到市）：河南省封丘县，当前职称：助理工程师，研究方向：绝缘油化验 带电检测