绝缘材料老化的介绍.docx

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，使电工设备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，电力设备不能继续运行。为延长电力设备的使用寿命，需针对引起老化的原因，在电力设备绝缘制造和运行时，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。电磁线要承载电流，有电流就会发热，就会有热积累，若散热不及时，或散热量不够，就会产生高温。暴露在室外，就会受到紫外线的侵蚀。氧化就不用说了，与空气接触，就会产生氧化反应。
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，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。
电力设备绝缘在运行过程中因周围环境温度过高，或因电力设备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。户外电力设备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。
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。
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。
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。湿化就是绝缘材料当中浸入了水分，与水分子发生反应。在电场作用下，发生的化学反应。所以，绝缘材料不单单要承受电场的考验，还要经受各种外界条件的影响，时间久了，绝缘材料的分子就会发生变化，这个过程，就是绝缘老化的过程。其实，绝缘老化不单单是化学反应造成的，长期受力磨损，热胀冷缩，也同样会使绝缘材料发生老化。
绝缘材料一旦老化，影响是很大的，最明显的就是漏电，而漏电就有可能造成事故，绝缘材料一旦老化，就离短路不远了，不管是接地短路，还是相间短路，导致绝缘强度降低。
我们所用的绝缘材料老化有可能短路或过载引起的，绝缘材料一旦老化，它本身的自燃点温度就会降低，这又会使其自燃并持续燃烧成为可能，进而引燃周围其他的材料，最终变得不可收拾。曾经做试验，都在验证绝缘材料的绝缘强度，其目的就是考证绝缘材料是否发生老化，是否可以再次投入运行。绝缘试验是验证绝缘材料是否老化的有效手段，要从质量数据上做出对比。