第一篇：絕緣知識

一、絕緣材料的電氣性能

絕緣材料的電氣性能主要表現(xiàn)在電場作用下材料的導電性能、介電性能及絕緣強度。它們分別以絕緣電阻率ρ(或電導γ)、相對介電常數(shù)εr、介質(zhì)損耗角tanδ及擊穿強度EB四個參數(shù)來表示。1.絕緣電阻率和絕緣電阻

任何電介質(zhì)都不可能是絕對的絕緣體，總存在一些帶電質(zhì)點，主要為本征離子和雜質(zhì)離子。在電場的作用下，它們可作有方向的運動，形成漏導電流，通常又稱為泄漏電流。在外加電壓作用下的絕緣材料的等效電路如圖2-1a所示；在直流電壓作用下的電流如圖2-1b所示。圖中，電阻支路的電流Ii即為漏導電流；流經(jīng)電容和電阻串聯(lián)支路的電流Ia稱為吸收電流，是由緩慢極化和離子體積電荷形成的電流；電容支路的電流 IC 稱為充電電流，是由幾何電容等效應構成的電流。

(1)在正常工作時（穩(wěn)態(tài)），漏導電流決定了絕緣材料的導電性，因此，漏導支路的電阻越大，說明材料的絕緣性能越好。

（2）溫度、濕度、雜質(zhì)含量、電磁場強度的增加都會降低電介質(zhì)材料的電阻率。2.介電常數(shù)

介電常數(shù)是表明電介質(zhì)極化特征的性能參數(shù)。介電常數(shù)愈大，電介質(zhì)極化能力愈強，產(chǎn)生的束縛電荷就愈多。束縛電荷也產(chǎn)生電場，且該電場總是削弱外電場的。現(xiàn)用電容器來說明介電常數(shù)的物理意義。設電容器極板間為真空時，其電容量為 Co，而當極板間充滿某種電介質(zhì)時，其電容量變?yōu)镃，則C與Co的比值即該電介質(zhì)的相對介電常數(shù)，即：

在填充電介質(zhì)以后，由于電介質(zhì)的極化，使靠近電介質(zhì)表面處出現(xiàn)了束縛電荷，與其對應，在極板上的自由電荷也相應增加，即填充電介質(zhì)之后，極板上容納了更多的自由電荷，說明電容被增大。因此，可以看出，相對介電常數(shù)總是大于1的。絕緣材料的介電常數(shù)受電源頻率、溫度、濕度等因素而產(chǎn)生變化。頻率增加，介電常數(shù)減小。溫度增加，介電常數(shù)增大；但當溫度超過某一限度后，由于熱運動加劇，極化反而困難一些，介電常數(shù)減小。濕度增加，電介質(zhì)的介電常數(shù)明顯增加，因此，通過測量介電常數(shù)，能夠判斷電介質(zhì)受潮程度。大氣壓力對氣體材料的介電常數(shù)有明顯影響，壓力增大，密度就增大，相對介電增大。

3.介質(zhì)損耗

在交流電壓作用下，電介質(zhì)中的部分電能不可逆地轉變成熱能，這部分能量叫做介質(zhì)損耗。單位時間內(nèi)消耗的能量叫做介質(zhì)損耗功率。介質(zhì)損耗使介質(zhì)發(fā)熱，是電介質(zhì)熱擊穿的根源。施加交流電壓時，電流、電壓的相量關系 總電流與電壓的相位差φ，即電介質(zhì)的功率因數(shù)角。功率因數(shù)角的余角δ稱為介質(zhì)損耗角。根據(jù)相量圖，不難求出單位體積內(nèi)介質(zhì)損耗功率為

式中 : ω——電源角頻率 , ω =2 π f;ε——電介質(zhì)介電常數(shù);E ——電介質(zhì)內(nèi)電場強度;tans 一一介質(zhì)損耗角正切。

由于P值與試驗電壓、試品尺寸等因素有關，難于用來對介質(zhì)品質(zhì)作嚴密的比較，所以，通常是以tanδ 來衡量電介質(zhì)的介質(zhì)損耗性能。總結：

①介質(zhì)損耗將使介質(zhì)發(fā)熱，是介質(zhì)熱擊穿的根源。

②電氣設備中使用的電介質(zhì)，要求它的tanδ值愈小愈好。而當絕緣受潮或劣化時，因有功電流明顯增加，會使tanδ值劇烈上升。也就是說，tanδ能敏感地反映絕緣質(zhì)量。因此，在要求高的場合，需進行介質(zhì)損耗試驗。

③ 影響絕緣材料介質(zhì)損耗的因素主要有頻率、溫度、濕度、電場強度和輻射。影響過程比較復雜，從總的趨勢上來說，隨著上述因素的增強，介質(zhì)損耗增加。

二、絕緣的破壞 1.絕緣擊穿

絕緣材料所具備的絕緣性能一般是指其承受的電壓在一定范圍內(nèi)所具備的性能。當承受的電壓超出了相應的范圍時，就會出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。電介質(zhì)擊穿是指電介質(zhì)在強電場作用下遭到急劇破壞，喪失絕緣性能的現(xiàn)象。擊穿電壓是指使電介質(zhì)產(chǎn)生擊穿的最小電壓。擊穿強度是指使電介質(zhì)產(chǎn)生擊穿的最小電場強度（也叫耐壓強度）。對于電介質(zhì)通常用平均擊穿強度表示：EB=UB/d(KV/cm)UB:擊穿電壓 d:擊穿處絕緣厚度

(1)氣體電介質(zhì)的擊穿

氣體擊穿是由碰撞電離導致的電擊穿。在強電場中，帶電質(zhì)點(主要是電子)在電場中獲得足夠的動能，當它與氣體分子發(fā)生碰撞時，能夠使中性分子電離為正離子和電子。新形成的電子又在電場中積累能量而碰撞其他分子，使其電離，這就是碰撞電離。碰撞電離過程是一個連鎖反應過程，每一個電子碰撞產(chǎn)生一系列新電子，因而形成電子崩。電子崩向陽極發(fā)展，最后形成一條具有高電導的通道，導致氣體擊穿。(2)液體電介質(zhì)的擊穿 液體電介質(zhì)的擊穿特性與其純凈度有關，一般認為純凈液體的擊穿與氣體的擊穿機理相似，是由電子碰撞電離最后導致?lián)舸５后w的密度大，電子自由行程短，積聚能量小，因此擊穿場強比氣體高。

工程上液體絕緣材料不可避免地含有氣體、液體和固體雜質(zhì)。在強電場的作用下定向排列，運動到電場強度最高處聯(lián)成小橋，小橋貫穿兩電極間引起電導劇增，局部溫度驟升，最后導致?lián)舸榱吮ＷC絕緣質(zhì)量，在液體絕緣材料使用之前，必須對其進行純化、脫水、脫氣處理；在使用過程中應避免這些雜質(zhì)的侵入。液體電介質(zhì)擊穿后，絕緣性能在一定程度上可以得到恢復。(3)固體電介質(zhì)的擊穿

固體電介質(zhì)的擊穿有電擊穿、熱擊穿、電化學擊穿、放電擊穿等形式。絕緣結構發(fā)生擊穿，往往是電、熱、放電、電化學等多種形式同時存在，很難截然分開。一般來說，在采用tanδ值大、耐熱性差的電介質(zhì)的低壓電氣設備，在工作溫度高、散熱條件差時，熱擊穿較為多見。而在高壓電氣設備中，放電擊穿的概率就大些。脈沖電壓下的擊穿一般屬于電擊穿。當電壓作用時間達數(shù)十小時乃至數(shù)年時，大多數(shù)屬于電化學擊穿。

2.絕緣老化

電氣設備在運行過程中,其絕緣材料由于受熱、電、光、氧、機械力(包括超聲波)、輻射線、微生物等因素的長期作用，產(chǎn)生一系列不可逆的物理變化和化學變化，導致絕緣材料的電氣性能和機械性能的劣化。絕緣老化過程十分復雜。主要是熱老化和電老化。

(1)熱老化。一般在低壓電氣設備中，促使絕緣材料老化的主要因素是熱。其熱源可能是內(nèi)部的也可能是外部的。每種絕緣材料都有其極限耐熱溫度，當超過這一極限溫度時，其老化將加劇，電氣設備的壽命就縮短。

(2)電老化。它主要是由局部放電引起的。在高壓電氣設備中，促使絕緣材料老化的主要原因是局部放電。局部放電時產(chǎn)生的臭氧、氮氧化物、高速粒子都會降低絕緣材料的性能，局部放電還會使材料局部發(fā)熱，促使材料性能 惡化。3.絕緣損壞

絕緣損壞是指由于不正確選用絕緣材料，不正確地進行電氣設備及線路的安裝，不合理地使用電氣設備等，導致絕緣材料受到外界腐蝕性液體、氣體、蒸氣、潮氣、粉塵的污染和侵蝕，或受到外界熱源、機械因素的作用，在較短或很短的時間內(nèi)失去其電氣性能或機械性能的現(xiàn)象。對策：

（1）避開有腐蝕性物質(zhì)和外界高溫的場所；

（2）正確使用和安裝電氣設備和線路，保持過流、過熱保護裝置的完好；（3）嚴禁亂拉亂扯，防止機械性損傷絕緣物；（4）應采取防止小動物損傷絕緣的措施。

三、絕緣檢測和絕緣試驗 絕緣檢測和絕緣試驗的目的是檢查電氣設備或線路的絕緣指標是否符合要求。絕緣檢測和絕緣試驗主要包括絕緣電阻試驗、耐壓試驗、泄漏電流試驗和介質(zhì)損耗試驗等。1.絕緣電阻試驗

絕緣電阻是衡量絕緣性能的最基本指標。通過絕緣電阻的測定，可以在一定程度上判定某些電氣設備的絕緣好壞，判斷某些電氣設備(如電機、變壓器)的受潮情況等，以防因絕緣電阻降低或損壞而造成漏電、短路、電擊等電氣事故。（1）絕緣材料的電阻常用兆歐表(搖表)測量。

兆歐表主要由作為電源的手搖發(fā)電機(或其他直流電源)和作為測量機構的磁電式流比計(雙動線圈流比計)組成。測量時，實際上是給被測物加上直流電壓，測量其通過的泄漏電流，在表的盤面上讀到的是經(jīng)過換算的絕緣電阻值。磁電式流比汁的工作原理如上圖所示。在同一轉軸上裝有兩個交叉的線圈，當兩線圈通有電流時，兩個線圈分別產(chǎn)生互為相反方向的轉矩。其大小分別為

M1 = K1f1（α）I1

M2= K2f2（α）I2

式中 : K1 K2 ——比例常數(shù)； I1,I2 ——通過兩個線圈的電流； α——線圈帶動指針偏轉的偏轉角。

當M1≠M2時，線圈轉動，指針偏轉。當M1=M2時，線圈停止轉動，指針停止偏轉，且兩電流之比與α偏轉角滿足如下的函數(shù)關系，即

在接入被測電阻 Rx 后，構成了兩條相互并聯(lián)的支路，當搖動手搖發(fā)電機時，兩個支路分別通過電流 I1 和 I2。可以看出

考慮到兩電流之比與偏轉角滿足的函數(shù)關系，不難得出 α =f(Rx)可見，指針的偏轉角α僅僅是被測絕緣電阻 Rx 的函數(shù)，而與電源電壓沒有直接關系。

2． 吸收比的測定 吸收比是加壓測量開始后 60S時讀取的絕緣電阻值與加壓測量開始后15S時讀取的絕緣電阻值之比。吸收比測量的目的是判斷絕緣材料受潮程度和內(nèi)部有無缺陷。因此，高壓變壓器、電動機和電力電容器等都應按規(guī)定測量吸收比。3． 絕緣電阻指標

絕緣電阻隨線路和設備的不同，其指標要求也不一樣。就一般而言，高壓較低壓要求高；新設備較老設備要求高；室外設備較室內(nèi)設備要求高；移動設備較固定設備要求高等。絕緣電阻應按規(guī)定進行定期測量，電動機的測量周期為1年，其它低壓設備或線路為1—2年。

第二篇：10KV架空絕緣導線知識

10KV架空絕緣導線知識

隨著配電網(wǎng)的飛速發(fā)展，供電區(qū)域被樹木覆蓋，嚴重的腐蝕、臺風等諸多因素的影。向，使配電網(wǎng)的可靠性面臨新的困難。受到自然界對配電網(wǎng)構成的這種或那種威脅，從而產(chǎn)生了分裂架空絕緣導線。架空絕緣導線與普通架空裸導線相比，具有許多優(yōu)點，可解決常規(guī)裸導線在運行過程中遇到的一些難題，價格又比地埋電纜便宜得多，因此，在配電網(wǎng)中得到廣泛的應用。1 架空絕緣導線的主要特點

(1)絕緣性能好。架空絕緣導線由于多了一層絕緣層，比裸導線優(yōu)越的絕緣性能，可減少線路相間距離，降低對線路的支持件的絕緣要求，提高同桿架設線路的回路數(shù)。

(2)防腐蝕性能好。架空絕緣導線由于外層有絕緣層，比裸導線受氧化腐蝕的程度小，抗腐蝕能力較強，可延長線路的使用壽命。

(3)防外力破壞。減少受樹木，飛飄金屬膜和灰塵等外在因素的影響，減少相間短路及接地事故。(4)強度達到要求。絕緣導線雖然少了鋼心，但堅韌，使整個導線的機械強度能達到應力設計的要求。架空絕緣導線的規(guī)格

(1)線心。架空絕緣導線有鋁心和銅心兩種。在配電網(wǎng)中，鋁心應用比較多，主要是鋁材比較輕，而且較便宜，對線路連接件和支持件的要求低，加上原有的配電網(wǎng)也以鋼心鋁絞線為主，選用鋁心線便于原有網(wǎng)絡的連接。在實際使用中也多選用鋁心線。銅心線主要是作為變壓器及開關設備的引下線。

(2)絕緣材料。架空絕緣導線的絕緣保護層有厚絕緣(3．4mm)和薄絕緣(2．5mm)兩種。厚絕緣的運行時允許與樹木頻繁接觸，薄絕緣的只允許與樹木短時接觸。絕緣保護層又分為交聯(lián)聚乙烯和輕型聚乙烯，交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能更優(yōu)良。常用的lOkV架空絕緣導線如表1所示。3 架空絕緣導線的敷設方式

(1)單根常規(guī)敷設方式。這種架設方式就是采用目前裸導線的常規(guī)水泥電桿、鐵附件及陶瓷絕緣子配件，按裸體導線架設方式進行架設，比較適合于老線路進行改造和走廊較充分的區(qū)域。(2)單根敷設采用特制的絕緣支架把導線懸掛，這種方式可增加架設的回路數(shù)，節(jié)省線路走廊，降低線路單位造價。4 架空絕緣導線應用區(qū)域

(1)適用于多樹木地方。裸導線架設的線路，在樹木較多的地段，往往線路的架設和維護與綠化和林業(yè)產(chǎn)生很大的矛盾。采用架空絕緣導線可減少樹木的砍伐(架設初期及運行維護階段)，解決于許多難題，與綠化、林業(yè)等部門的矛盾也減少，保護好了生態(tài)環(huán)境，同時美化了市容，而且降低了線路接地故障。

(2)適用于多飛飄金屬灰塵及多污染的區(qū)域。在老工業(yè)區(qū)，由于環(huán)保達不到標準，金屬加工企業(yè)，經(jīng)常有飛飄金屬灰塵隨風飄揚。在火力發(fā)電廠、化工廠的污染區(qū)域，造成架空配電線路短路、接地故障。采用架空絕緣導線，是防止lOkV配電線路短路接地的較好途徑。

(3)適用于鹽霧地區(qū)。鹽霧對裸導線腐蝕相當嚴重，使裸導線抗拉強度大大降低，遇到刮風下雨，引發(fā)導線斷裂，造成線路短路接地事故，縮短線路使用壽命。采用架空絕緣導線，能較好地防鹽霧腐蝕。因為有了一層絕緣層保護，可減少鹽霧對導體的腐蝕，延緩線路的老化，延長線路的使用壽命。

線徑比裸導線大，當采用普通金具時，導線固定金具和連接金具要放大型號。耐張線夾要連導線的保護層一起夾緊，防止架空絕緣導線退皮，影響其機械性能和絕緣性能。6 架空絕緣導線的造價

架空絕緣導線具有地埋電力電纜的一些優(yōu)點，但造價比地埋電力電纜造價低得多，大約只有地埋電力電纜的1／2。而與架空裸導線相比，造價高出40％左右。以廣東省安裝工程綜合定額《電氣設備安裝工程》單位進行測算，考慮到載流量的因素，以lkm為單位，采用150mm2的地埋電力電纜，150mm2架空絕緣導線和120mm2的裸導線的投資約為35萬元、18萬元和12萬元。7 結束語

采用絕緣導線代替裸導線，是實現(xiàn)配電線路絕緣化的技術進步措施，能更好地提高供電的可靠性.穩(wěn)定性.和安全性..節(jié)約線路維護管理費用，有利于提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。架空絕緣導線與架空裸導線的具有較好的優(yōu)良性能，且造價又不太高，在農(nóng)網(wǎng)改造及城網(wǎng)改造中，因地制宜，在一些區(qū)域選用架空絕緣導線還是很有益處的。

第三篇：變壓器絕緣老化分析

分析電力變壓器絕緣老化及其診斷技術的應用

1、變壓器絕緣老化的危害及重要性

目前，我國電網(wǎng)中，有較多的大型變壓器運行年限已接近或超期，出于成本等因素的考慮，這些變壓器仍在繼續(xù)超期運行，因而所面臨的一個共同問題是，隨著絕緣老化程度的加深，絕緣機械強度下降，將導致變壓器抵抗短路大電流沖擊的能力大大降低，從而降低變壓器的運行可靠性。絕緣老化，使變壓器逐漸喪失原有的機械性能和絕緣性能，運行中產(chǎn)生的電磁振動和電動力，也容易使變壓器損壞；絕緣強度降低易產(chǎn)生局部放電、絕緣的工頻及沖擊擊穿強度降低，造成變壓器的擊穿損壞。據(jù)有關維修部門對各種變壓器絕緣故障的剖析和統(tǒng)計研究得知，影響變壓器運行狀態(tài)和壽命的失效故障現(xiàn)象90％以上屬于絕緣老化問題，在這種形勢下，科學的運行監(jiān)督能提高變壓器安全運行水平，提前發(fā)現(xiàn)缺陷，對延長變壓器運行壽命周期，提高經(jīng)濟運行效益有十分重要的意義。因此，必須重視變壓器絕緣老化問題。

2、絕緣老化機理

2．1、絕緣老化：

電力變壓器大多使用A級絕緣。絕緣材料有一定的機械強度和電氣強度，機械強度是指絕緣承受機械荷載(張力、壓力、彎曲等)的本領；電氣強度(或稱絕緣強度)是指絕緣抵抗電擊穿的本領。變壓器在長期運行中，由于受到大氣條件和其他物理化學作用的影響，其絕緣材料的機械和電氣強度逐漸衰退的現(xiàn)象，稱為絕緣老化。當絕緣完全失去彈性，即機械強度完全喪失時，只要沒有機械損傷，仍有相當高的電氣強度。但失去彈性的絕緣，已變得干燥、易脆裂，容易因振動和電動力的作用而損壞。因此，絕緣老化程度不能只按電氣強度來判斷，必須考慮機械強度的降低程度，而且主要由機 械強度的降低程度來確定。2．

2、等值老化原則：

變壓器運行時，如果維持繞組熱點溫度為98。C，可以獲得正常預期壽命。但是，實際上繞組熱點溫度受到氣溫θ0和負荷K波動的影響，變動范圍大，即繞組熱點溫度是一個隨時間變化的量θht,為此，在一定時間間隔T內(nèi)，如果部分時間內(nèi)繞組熱點溫度低于98℃，而另一部分時間內(nèi)允許繞組熱點溫度高于98℃，只要變壓器在高于98℃時多損耗的壽命得到低于98℃時少損耗的壽命的完全補償，則變壓器的預期壽命可以和維持繞組熱點溫度為98℃時等值，此即等值老化原則。換言之，等值老化原則就是：使變壓器在一定時間間隔T內(nèi)，絕緣老化或損耗的壽命與維持繞組熱點溫度為98℃時等值。根據(jù)老化率概念，當θht隨時間變化時： V??T0ep?htdtTe98p?1T?Toep(?ht?98)dt

顯然，如果V>1，變壓器的老化大于正常老化，預期壽命縮短；如果V<1，變壓器的老化小于正常老化，變壓器的負荷能力未得到充分利用。因此，在一定時間間隔內(nèi)，維持變壓器的老化率V接近于1，是制訂變壓器負荷能力的主要依據(jù)。

3、影響變壓器絕緣老化的因素

影響電力變壓器絕緣老化的因素很多，主要有磁場、電場以及自然力等三個方面。3．

1、磁場的影響：

變壓器的磁場分為主磁通的磁場和漏磁通的磁場，主磁通的磁場主要用來傳遞電能，漏磁通的磁場比較復雜，主要產(chǎn)生如下三個效應： 1)、損耗效應：

變壓器各繞組的導體處于漏磁場中，將在導體中產(chǎn)生渦流，并由此引起渦流損耗。渦流損耗的大小主要取決于導體的幾何尺寸和漏磁場的大小與分布，垂直于漏磁場方向的各層導體中的渦流損耗是不同的。漏磁通在繞組及鐵芯中感應渦流，不能傳遞能量，只能產(chǎn)生壓降和熱量，使變壓器溫度升高。平均意義上說，漏磁場不大，但是由于變壓器介質(zhì)分布不均勻，而且在實際運行中的變壓器經(jīng)常受到外界因素的影響，使其漏磁場分布不均勻，這是導致變壓器局部過熱的原因之一。此外，漏磁場在變壓器的金屬結構附件中產(chǎn)生雜散損耗。在繞組軸向的漏磁通可以在繞組壓板、壓釘和鐵軛以及夾件中感應出渦流，引起損耗。變壓器內(nèi)部引線的電磁場會在其附近的金屬件中引起渦流損耗。所有這些損耗即鐵損都可能引起變壓器絕緣的老化或損壞，成為運行故障的根源。變壓器的漏磁場強度都隨變壓器容量的變化而變化，容量越大，漏磁場強度就越大。單臺額定容量為150 MVA以下的變壓器的漏磁強度與額定容量的關系可用公式(1)計算：

H?IN?常數(shù)?4p l容量在150 MVA以上時，可用公式(2)計算：

H?IN?常數(shù)?4p l其中P是變壓器的容量，N為繞組匝數(shù)，J為繞組電流，Z為漏磁場的有效長度。可見，變壓器的容量不同，漏磁場強度就不同，造成的損耗也不同。2)、機械力效應：

大型變壓器在線圈漏磁場作用下，將在繞組導線上產(chǎn)生電磁力及動態(tài)機械力，這兩個力的作用將會使變壓器的繞組及其緊固件發(fā)生形變或位移，容易造成變壓器的絕緣破壞，產(chǎn)生局部放電。3)、熱效應：

變壓器運行時，繞組、鐵芯以及其它構件中產(chǎn)生的損耗幾乎全部轉化為熱能。這些熱能使變壓器的溫度升高達到一定溫度時就會造成變壓器的絕緣破壞。變壓器的極限溫度主要取決于繞組絕緣材料的耐熱性能。油浸式變壓器繞組間的絕緣材料，一般采用電纜紙或其他紙質(zhì)材料，屬A級絕緣，耐熱溫度為105℃。干式變壓器常采用玻璃纖維絕緣材料，屬B級絕緣，耐熱溫度為130℃。如果絕緣材料的溫度超過其極限溫度(亦即變壓器的極限溫度)，則變壓器的壽命便會急劇縮短，甚至會燒毀。在變壓器的運行中，其繞組的中部偏上部位有一個最熱區(qū)，所以變壓器的上層油溫高于中下層。試驗表明，油浸式繞組最熱點年平均溫度若不大于98℃，變壓器的運行年限可為20～25 年，繞組最熱點的溫度一般比平均溫度高13℃，所以繞組在額定負載下的年平均溫度定為85℃，變壓器油的平均溫度大于98℃以后，絕緣性能就會顯著惡化。

3．2、電場的影響

電場作用對變壓器的絕緣有著較大的影響。電場分布不均勻容易造成變壓器的絕緣擊穿，發(fā)生局部放電，這是變壓器損壞的主要原因之一。例如變壓器出口突然發(fā)生三相短路，大電流產(chǎn)生的電動力將引發(fā)變壓器絕緣移位，線圈變形，電場分布不均勻，最終導致變壓器的絕緣損壞，使變壓器的壽命縮短。

引起變壓器電場不均勻的原因主要有：

1)、工頻過電壓引起變壓器主絕緣電場分布不均勻造成局部放電。

2)、雷電沖擊過電壓引起的縱絕緣電場強度過大造成縱絕緣的破壞。

3)、操作波過電壓和特快速瞬時過電壓引起的縱絕緣擊穿。3．

3、外界自然力的影響

熱力、化學力、風、雨、雪、冰雹以及地震等自然力和自然災害對變壓器的壽命都有著較大的影響。這些因素往往是不可預測的，對變壓器的影響也是偶然的，沒有規(guī)律的，如地震發(fā)生的時間、強度以及對變壓器等設備的作用都是不確定的，地震可以使浮放的變壓器發(fā)生移位、扭轉、掉臺等，造成變壓器頂端高低壓絕緣瓷套管被破壞。對于固定良好的變壓器，可造成變壓器頂部絕緣瓷套管根部裂損或斷裂，這就需要從變壓器自身及其安裝的角度進行研究，加強其防震能力。對其它外力的影響也需要在不斷認識規(guī)律、積累經(jīng)驗的基礎上進行研究并加以防范。

4、變壓器絕緣老化的預防：

變壓器絕緣老化的預防主要是從兩個方面入手。4.1、一方面主要是防止或減少不良的外界因素的影響，作好變壓器的日常維護，保證變壓器正常運行，同時，在使用上，每一個環(huán)節(jié)都按規(guī)范進行，減少人為故障，據(jù)統(tǒng)計，變壓器運行維護不良造成的事故約占變壓器故障總數(shù)的一半。要解決維護不良問題：

1)、要保證變壓器不要過負荷運行，運行溫度不能超過絕緣材料允許的最高溫度。

2)、要防止變壓器出口發(fā)生突發(fā)性短路，尤其要防止外界偶然因素和環(huán)境因素造成的突發(fā)性短路。

3)、加強變壓器的在線診斷，對其故障進行提前預測，如經(jīng)常進行局部放電測量、油溫及線圈溫度測量，絕緣油的色譜分析，油中微水分析，對特征氣體、游離氣體以及總烴的檢測。檢測可按國家標準分別在投運前、投運時、運行中和特殊情況下進行。

4)、改進避雷措施和散熱方式等。

4.2、另一方面主要是從變壓器的開發(fā)、研究以及設計人手，在結構上保證變壓器設計的精確和完善。主要方法有： 1)、在繞組端部施加端圈、角環(huán)等改善變壓器內(nèi)部電場的分布。

2)、采用餅式糾結式繞組。3)、采用內(nèi)屏蔽插入電容。4)、采用優(yōu)質(zhì)的絕緣材料。

5)、對變壓器的設計采用三維模型進行精確的數(shù)值計算，優(yōu)化變壓器的絕緣裕度。

這些方法都可以減少絕緣老化故障發(fā)生的可能性。這需要從物理的、化學的過程進行分析，深入研究其內(nèi)在規(guī)律，掌握老化故障的原因及故障與產(chǎn)品的使用條件之間的內(nèi)在聯(lián)系，從根本上預防老化故障的發(fā)生或降低故障的發(fā)生率。老化故障的預防還可以通過在實驗室進行試驗的方法進行電氣分析和檢測，并通過搜集分析各項電氣試驗的數(shù)據(jù)，如對繞組的直流電阻、變比、空載電流、空載損耗、局部放電、鐵芯的絕緣電阻以及接地電流等項目的分析綜合，找出參數(shù)的變化，及時作出故障的事先判斷。總之，變壓器的絕緣老化故障是變壓器的主要故障之一，直接影響變壓器的壽命，必須從多方面人手，及早的給予預防，才能延長變壓器的實際壽命，減少電力系統(tǒng)的經(jīng)濟損失。

5、電力變壓器絕緣老化的現(xiàn)場診斷技術

現(xiàn)場診斷是確定變壓器絕緣強度的手段。現(xiàn)場診斷和趨勢分析的結合是最重要的檢測手段，能及時檢測變壓器的過熱、局部放電、電介質(zhì)劣化、線圈位移等。有下列檢測項目： a、局部放電測量。

當變壓器有異常或油色譜中出現(xiàn)C2H2時，應對變壓器進行現(xiàn)場局部放電測量。超聲波局放儀能對發(fā)生局部放電部位進行 定位。

b、油溫及線圈溫度的定期測量。

能發(fā)現(xiàn)變壓器是否過載或局部過熱，從而進行更細致的診斷。c、油的色譜分析。

變壓器絕緣老化主要有變壓器油和纖維素絕緣材料兩方面的老化。變壓器油老化主要是氧化反應，銅為催化劑。油中的氧在水分、溫度作用下使老化加速，生成醇、醛、酮等氧化物及酸性化合物，最終析出油泥。油氧化反應形成少量的CO和C02，隨著運行中氣體的積累，CO和CO2將成為油中氣體的主要成分。隨著運行年數(shù)的增加，絕緣材料老化，使CO和C02的含量逐漸增加。由于CO2較容易溶解于油中，而CO在油中的溶解度小、易逸散，因此CO2/CO一般是隨著運行年限的增加而逐漸變大。當CO2／CO大于7時，認為絕緣可能老化，也可能是大面積低溫過熱故障引起的非正常老化,據(jù)此初步判斷有絕緣老化的可能性。d、油中糠醛含量測量。

變壓器油中的糠醛含量隨運行時間的增加而增加，但不同變壓器除了制造上的固有差異外，還因運行中環(huán)境溫度、負載率等不同，造成在相同運行時間內(nèi)糠醛含量的分散性；另外變壓器油紙比例不同，測試結果用單位體積油中糠醛的毫克量表示，使相同老化狀況的不同設備的測試結果出現(xiàn)不同；變壓器油處理也是影響糠醛含量的重要因素。變壓器油中按 糠醛含量數(shù)據(jù)進行比較，可判斷變壓器存在絕緣老化。e、測量絕緣紙的聚合度。

測量變壓器絕緣紙的聚合度(指絕緣紙分子包含纖維素分子的數(shù)目)是確定變壓器老化程度的一種比較可靠的手段。紙聚合度的大小直接反映了紙的老化程度，新的油侵紙(板)的聚合度值約為1000，當受到溫度、水分、氧化等作用后，纖維素降解(是指絕緣材料裂解產(chǎn)生雜質(zhì)，使絕緣老化)，大分子發(fā)生斷裂，使纖維素長度縮短，也即D-葡萄糖的單體個數(shù)減少至數(shù)百，而紙的聚合度正是代表了纖維素分子中D-葡萄糖的單體個數(shù)。根據(jù)資料介紹和國內(nèi)老舊變壓器的測試情 況，認為聚合度下降到250左右時，絕緣紙的機械強度就已經(jīng)下降到50％以上。運行中的變壓器絕緣紙的機械強度，由于對試樣尺寸要求較高，不如測聚合度取樣容易。實際上，變壓器絕緣紙老化的后果除致使其電氣強度有所下降外，更主要的是機械強度的喪失，在機械力的沖擊下，就可能造成損壞而導致電氣擊穿等嚴重后果。因此，當聚合度值下降至250后，并不意味著會立即發(fā)生絕緣事故，所以《規(guī)程》提出，當聚合度小于250時，應引起注意。但從提高設備 運行可靠性角度考慮，應避免短路沖擊、嚴重的震蕩等因素，同時應著手安排備品，便于將絕緣已嚴重老化的變壓器能較早地退出運行。應當指出，雖然聚合度是最能表征絕緣老化的指標，是非常準確、可靠、有效的判據(jù)。但是，這項試驗要求變壓器停運、吊罩以取得紙樣，這對正在運行的變壓器無法進行這項測試，這種應用受到較大的限制。綜上所述，變壓器運行后，經(jīng)過長期的熱效應積累，繞組絕緣受熱膨脹，致使原本統(tǒng)包絕緣窄油道變得更窄，冷卻油流速慢，不能充分帶走繞組的熱量。繞組絕緣紙受熱后逐漸老化，析出各種有機氣體和糠醛，經(jīng)論證，變壓器存在非正常絕緣老化現(xiàn)象。變壓器油中溶解氣體分析對監(jiān)測變壓器各種故障有著重要的作用；同時，油中糠醛含量及絕緣紙聚合度測試是對變壓器老化診斷的重要手段。1996年到2007年，每年對變壓器進行油中氣體含量的測試和糠醛試驗，有效地監(jiān)視了變壓器運行狀態(tài)和主絕緣老化程度。在色譜試驗和糠醛試驗跟蹤十年后，為保證電力設備的順利進行，該變壓器退出運行，更換了一臺新變壓器，從而徹底消除了設備隱患，確保了電網(wǎng)發(fā)供電的安全生產(chǎn)。

6、總結：

變壓器的絕緣故障是變壓器的主要故障之一，直接影響變壓器的壽命，必須從多方面人手，及早的給予預防，才能延長變壓器的實際壽命，減少電力系統(tǒng)的經(jīng)濟損失。

第四篇：電機與絕緣講稿

電 機 與 絕 緣

謝謝，同志們光臨這次討論，今天的主題是《電機與絕緣》，根據(jù)電機的種類，確定所用絕緣的品種和要求。目的是使我們能清楚地認識到，絕緣材料是如何為電機制造更好地服務。

電機是一種電能和機械能相互轉換的旋轉機械。已經(jīng)成為人類創(chuàng)造動力的工具，是現(xiàn)代社會賴以生存的基本要素之一。絕緣結構是電機的心臟部分，而絕緣材料是構建電機心臟的關鍵組成。

隨著科學技術的高速發(fā)展，電機的種類增多且更專業(yè)化；容量增大且更高效；體積縮小且更降耗，綠色制造且更環(huán)保??

電機的分類按不同理念分類方式也不相同。今天按我們討論的需要分類：發(fā)電機和電動機。重點討論大型發(fā)電機及其所用的絕緣材料；特種電動機例如變頻電機、機車牽引電機及其所用的絕緣材料。請各位關注的是：不同類型電機所用的絕緣材料的差異和原因所在，以便對今后的工作有所幫助。

電機絕緣系統(tǒng)設計的基本原則 ：確保電機運行的可靠性和使用壽命（發(fā)電機不低于20年，一般多為30年，電動機為15年以上）。研究的重點是絕緣結構的最優(yōu)化；絕緣材料的最優(yōu)化；絕緣工藝的最優(yōu)化。可靠的、先進的、經(jīng)濟的、環(huán)保的和可行的綜合效果組合是最終目的。公司有必要將其產(chǎn)品按照以上重點要求分類總結，分發(fā)給技術和銷售人員，認真學習、理解和體會，便于銷售工作和解決實際問題。

絕緣系統(tǒng)設計必須考慮產(chǎn)品在運行中要受到電、熱、機械、環(huán)境等作用因素的影響。通常，高壓電機（額定電壓在3kV以上）絕緣系統(tǒng)首先要考慮電壓的作用；而低壓電機絕緣系統(tǒng)首先要考慮熱的作用。當然，在實際設計中所有因素都應予以考慮，過分強調(diào)某一因素而忽視其他因素就可能導致設計錯誤。電機在運行中發(fā)生故障的主要原因是絕緣破壞，占總故障率的80%以上，所以電機在運行過程中發(fā)生故障首先想到的是絕緣，絕緣工作者們應該充分理解。

一.高壓電機的主要指標：

1.電機的容量——決定了電機重量和體積，可以估算出硅鋼片和銅導線的數(shù)量。2.電機的電壓等級——決定了電機對絕緣厚度的要求，代表著電機設計和制造的水平。

3.電機的電流密度——決定了電機的熱場設計和冷卻方式及絕緣結構的耐熱等級。4.主絕緣的厚度——可以估算出絕緣材料的總用量和采用的絕緣工藝。

法國A－A公司多膠模壓工藝單邊絕緣厚度（mm）的經(jīng)驗計算公式：

di ＝0.20（1.05UN＋2）適用于汽輪發(fā)電機。

di ＝0.17（1.05UN＋2）適用于汽輪發(fā)電機。** UN 為額定電壓

電機定子線圈的主絕緣厚度主要根據(jù)三個方面因素來考慮：

（1）瞬時擊穿電壓的儲備系數(shù)，即瞬時擊穿電壓與額定電壓（UN）之比一般應大于6～8倍。

（2）許用場強不應高于起始游離電壓，電老化壽命評定的伏－秒特性曲線外推到預計運行年限的剩余場強不低于使用場強的兩倍。

（3）定子線圈對地主絕緣的整體性要好，性能數(shù)據(jù)分散性小是提高許用場強，減薄絕緣厚度的前提。

近來世界上各大公司選用大型發(fā)電機定子線圈的許用工作場強為2.5MV∕m左右。

二.大型水輪發(fā)電機：

在三峽工程完成以后，中國的大規(guī)模水電建設拉開了序幕，溪洛渡、向家壩、烏東閣和白鶴灘電站將相繼開工。水輪發(fā)電機從大型向超大型、巨型發(fā)展，單機容量從700MW向1000MW發(fā)展、電壓等級從20KV向24KV以上發(fā)展，這對絕緣結構、絕緣工藝、絕緣材料及防暈技術、防護技術等都提出了新的要求。1.大型水輪發(fā)電機的特點：

（1）以水流為動力，轉速慢，級數(shù)多，直徑大，軸向長度短，有利于散熱。

決定了水輪發(fā)電機的形狀和線圈的形狀，由于線圈端部彎角尺寸較小，適合于大批量生產(chǎn)的單根線棒VPI工藝。

（2）潮濕環(huán)境，端部易被油及粉塵污染。

需要特殊的端部處理技術，對端部防暈層和絕緣層進行有效防護。絕緣保護帶和絕緣防護漆將被批量使用。（3）現(xiàn)場安裝下線。

為了確保線圈現(xiàn)場安裝下線時，不受意外損傷，線圈的整體防護是非常必要的。國外使用熱收縮絕緣帶保護端部，另外使用一種高強度無紡

布補強的高導熱、半導體硅橡膠保護帶，對線圈直線部分進行防護。.大型水輪發(fā)電機絕緣材料的用量：

以單機容量700MW、20KV的三峽機組為例。

（1）硅鋼片漆：10.4噸(硅鋼片用量：520噸)

（2）絕緣線圈：1080根

（3）主絕緣： 13噸

（4）防暈帶： 0.5噸（5）固定材料：5噸 二.大型汽輪發(fā)電機：

隨著鍋爐和汽輪機技術從亞臨界、超臨界至超超臨界的發(fā)展，汽輪發(fā)電機也從普通的300

MW、600MW向單機容量1000MW、1200MW、1500MW邁進，電壓等級高達27KV以上。帶動了一批新材料、新工藝和新結構的發(fā)展。1.大型汽輪發(fā)電機的特點：

（1）以熱蒸汽—熱能為動力，轉速快，級數(shù)少（一般多為兩級）。

（2）直徑短，軸向長，溫升高，散熱效率低。（3）轉速高，電磁力大，要求固定材料強度高，固定工藝復雜。

（4）電壓等級高，對絕緣材料的介電性能有

特殊要求。

浸透性要求高（特指VPI工藝）。

2.大型汽輪發(fā)電機絕緣材料的用量：

以單機容量300MW、20KV的火電機組為例。

（1）硅鋼片漆：2.4噸(硅鋼片用量：120噸)

（2）絕緣線圈：108根

（3）主絕緣：1.62噸

（4）防暈帶：0.05噸

（5）固定材料：2.14噸

以單機容量600MW、20KV的火電機組為例。

（1）硅鋼片漆：3.6噸(硅鋼片用量：180噸)

（2）絕緣線圈：84根

（3）主絕緣：2.268噸

（4）防暈帶：0.168噸

（5）固定材料：2.966噸

以單機容量1000MW、27KV的火電機組為例。

（1）硅鋼片漆：5噸(硅鋼片用量：250噸)

（2）絕緣線圈：84根（3）主絕緣：3噸

（4）防暈帶：0.3噸

（5）固定材料：3.5噸（5）絕緣厚度大幅度增加，對主絕緣材料的 ** 隨著我國新能源戰(zhàn)略規(guī)劃的調(diào)整，未來十幾年將大力發(fā)展核動力能源。大型核動力發(fā)電機的單機容量為1000MW、24～26KV電壓等級。大型核動力發(fā)電機工作特點與大型汽輪發(fā)電機類似（轉速略低），但從運行安全考慮，要求更高的可靠性。

三.大型風力發(fā)電機：

風力發(fā)電機以風能為動力，是新型清潔能源的代表之一。

1.大型風力發(fā)電機特點：

(1)變頻特性

交—直—交變頻特性，這是一般發(fā)電機沒有的。諧波產(chǎn)生的突發(fā)電壓對匝間絕緣有特殊要求。（2）內(nèi)外疊加溫度

內(nèi)外疊加溫度是指電機運行時產(chǎn)生的溫度和周邊環(huán)境的溫度之和。大型風力發(fā)電機溫升較高（因為工作電壓較低）

而且散熱方式單一（空冷），因此需要使用耐熱絕緣材料（H級絕緣）。而散熱良好時，可以使用F級絕緣。（3）環(huán)境影響因素

大型風力發(fā)電機的工作環(huán)境較差，炎熱、潮濕、凝露、紫外光輻射、海上鹽霧等。絕緣材料自身要具備一定能力，絕緣結構及絕緣工藝必須采取防護措施，才能保證運行可靠性和使用壽命。

2.大型風力發(fā)電機絕緣材料的用量：

以單機容量2.0MW雙饋式風力發(fā)電機為例。

（1）繞包導線：4500～5000公斤

（2）主絕緣： 300公斤左右

（3）槽部絕緣：120公斤左右

（4）保護帶：

5000米左右

四.變頻電機：

通過調(diào)節(jié)頻率來控制電機的轉速是一種高效節(jié)能的方法。具有響應快，精度高的特點。

1.變頻電機的工作原理：

轉速 n=60f∕p 其中：n為每分鐘轉速；f為交流電的頻率；p為磁極對數(shù)。

電壓與頻率之比為常數(shù)。U∕f=const 變頻的同時也必須變壓，這也就是變頻器常被簡稱為VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）的原因。

2.變頻電機絕緣的特點：

電源諧波產(chǎn)生的突發(fā)電壓，造成絕緣擊穿。變頻電機絕緣結構設計的重點是耐電壓。3.變頻電機的專用絕緣材料：

變頻電機的匝間和主絕緣頻頻受到?jīng)_擊電壓作用，對變頻電機的主絕緣和匝間絕緣必須加強，特別是電機定子的匝間絕緣。另外減少繞組的內(nèi)部氣隙，氣隙會引發(fā)局部放電，嚴重影響電氣性能和導熱性，VPI工藝成為首選。絕緣材料的選擇重點是繞組線和浸漬樹脂。

變頻電機需要使用耐電暈絕緣材料。“耐”與“防”的區(qū)別為：“耐”是從內(nèi)到外（匝間絕緣為主導）;“防”是從外到內(nèi)(主絕緣為主導)。

目前被普遍認可的耐電暈絕緣材料包括：納米改性的三層漆包導線；KaptonFCR聚酰亞胺薄膜燒結線；云母繞包導線等。

大型變頻調(diào)速電動機絕緣材料的用量： 以變頻調(diào)速電動機6KV、3500KW為例。（TBP3500－16／1000變頻調(diào)速同步電動機）（1）繞組導線：2980公斤（2）少膠帶：24～26公斤（3）VPI漆：200～220公斤（4）防暈帶：7.6～8.0公斤（5）保護帶：4950米（6）層壓制品：692公斤

以變頻調(diào)速電動機10.5KV、3500KW為例。（TBP3500－16／1000變頻調(diào)速同步電動機）（1）繞組導線：3130公斤（2）少膠帶：25～28公斤（3）VPI漆：200～220公斤（4）防暈帶：6.4～6.8公斤（5）保護帶：4900米（6）層壓制品：637公斤

以YBP1120－6 2850／3150 6500KW籠型變頻異步電動機為例。（1）繞組導線：1710公斤（2）少膠帶：16～18公斤（3）VPI漆：80～100公斤（4）防暈帶：——（5）保護帶：3050米（6）層壓制品：35～40公斤

五.機車牽引電機：

機車牽引電機是高速電氣化鐵路的關鍵設備。也代表著一個國家電機制造業(yè)的水平。

1.機車牽引電機的特點

（1）變頻調(diào)速電機

（2）耐高溫電機—由于體積和電壓受限，使

電流密度增加，溫升大幅度提高，發(fā)熱嚴重

（3）多種機械振動和應力

2.機車牽引電機專用絕緣材料

（1）耐電壓性能

（2）耐高溫性能

（3）抗機械振動性能

六.一般情況的絕緣事故： 1.絕緣電阻降低

受潮使絕緣電阻降低，泄露電流增大，容易引發(fā)絕緣擊穿。解決的方法是加熱去潮后進行防潮處理。2.絕緣放電現(xiàn)象

產(chǎn)生的因素較復雜。例如局部放電、電暈放電、電弧放電、火花放電和沿面閃絡等，對絕緣的破壞最為嚴重。

3.電機溫升偏高 電機某部分的溫度與其周圍介質(zhì)的溫度之差，稱為電機該部分的溫升。溫升是電機損耗和散熱情況的量度，已成為評價電機性能的一個重要指標。絕緣材料的導熱性、散熱方式和絕緣處理工藝是影響電機溫升的主要因素。采用VPI工藝可以使電機溫升降低5~10℃，主要原因是減少氣隙、提高導熱。4.電機的槽口和鼻端擊穿

電機的槽口和鼻端擊穿是絕緣事故的多發(fā)區(qū)。電機的槽口是電場分布的突變區(qū)（導體與

絕緣、固體絕緣與空氣絕緣的交匯處，使電場集中）及尖端易損區(qū)（如加工毛刺、鋒利斷面，振動磨損，使絕緣材料容易受到損傷）。鼻端絕緣搭接和曲面形狀變化，引起電場分布變化。5.絕緣的機械損傷

電機定、轉子繞組及其絕緣，在運行過程中，承受著電磁力、熱應力和機械力的作用，會使絕緣產(chǎn)生摩擦及疲勞變形等，造成缺陷和老化，力學性能下降。優(yōu)良的力學性能如抗彎、抗沖擊和截面尺寸的熱穩(wěn)定性是電機安全運行的基本保障。電機定子事故的多發(fā)區(qū)是槽口和端部。電機轉子繞組絕緣在運行中，長期承受著離心及剪切等機械力的作用。6.絕緣擊穿

絕緣擊穿是電機產(chǎn)品的最終破壞，是由多重因素造成的，主要因素是局部放電和機械破壞，結果是使電機完全喪失工作能力。七.國內(nèi)電機絕緣的某些特定概念 1.可靠性和壽命

電機的可靠性是指一定時間內(nèi)不失效的概率。電機絕緣壽命是指有效使用到絕緣老化的時間，不包括通過小修可以恢復使用的故障。

有的電機如魚雷電機、火箭電機等要求可靠性接近100%，而壽命僅幾分鐘；而許多用于單機配套的電機，則壽命要求長，對可靠性要求卻較低。

2.F級絕緣，B級考核

是指絕緣系統(tǒng)的降級使用。電機繞組各部位的溫度并不相同，實際上是一個溫度場，溫升是指繞組的平均溫度。溫度場中的溫差隨電機結構、通風散熱系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)的不同而改變。例如，防護式電機的最熱點在鐵心中間的槽部，屏蔽式電機的最熱點在繞組端部。

為了保證電機的可靠性和壽命，在電機絕緣設計時還必須留有溫升裕度。對一般系列化小型化電機留5~~10℃，對中大型電機裕度更大。現(xiàn)代電機絕緣設計的趨向是選用等級高于電機絕緣等級的絕緣系統(tǒng)，熱點由絕緣裕度承擔，電機設計時用足溫升限值。例如B級電機采用F級絕緣系統(tǒng)，按B級考核，而且B級電機的銅耗按75℃計算（F級電機按115℃計算），電機的效率可以較高，因此提高了電機的綜合技術經(jīng)濟指標。3.絕緣等級與耐溫指數(shù)

電機絕緣等級與絕緣耐溫指數(shù)之間有密切的關系，但是兩者之間并非等同或恒定關系。電機設計人員可以根據(jù)電機的使用狀況，往往選用高于或低于電機絕緣等級的絕緣結構。

電機絕緣結構的升級使用，縮小體積，增大功率，必然縮短電機的壽命，例如魚雷、火箭電機。4.端部處理技術

電機端部與槽內(nèi)直線部分的絕緣，所承受的電場分布、熱場、受力狀態(tài)、環(huán)境因素不同，因此 端部絕緣需要特殊的處理技術。

槽口需要絕緣加強，防暈從低阻轉向高阻，使電場分布均勻，避免起暈放電。

端部絕緣無鐵心支撐固定，需通過膨脹材料、綁扎材料進行固定，以免運行振動產(chǎn)生摩擦，損傷絕緣造成擊穿。

在浸漆過程中，端部流失最為嚴重，造成絕緣發(fā)空現(xiàn)象。需要特殊保護工藝如旋轉烘陪、熱收縮保護帶等。

電機端部絕緣易受到外部環(huán)境污染如潮濕、粉塵、油污等，另外在裝配、拆卸時易受損傷，需要進行繞包及噴漆等防護處理。

5.防暈技術及防暈材料

在較高電場作用下，電位出現(xiàn)差異，絕緣層表面與空氣間產(chǎn)生的放電現(xiàn)象為電暈放電，這種電腐蝕對絕緣層會造成嚴重的破壞作用。

防暈技術就是通過采用半導體材料制成的防暈材料使電場平滑過渡和均勻分布，減小或避免起暈現(xiàn)象。由于電機槽內(nèi)、槽口、端部電場分布不同，防暈材料分為低阻、中阻和高阻材料。而且多膠模壓工藝和少膠VPI工藝所用的防暈材料也不相同（半固化防暈帶和全固化防暈帶）。

**在產(chǎn)品說明書中，經(jīng)常會出現(xiàn)國標及計量單位與歐美標準及計量單位的差異。

**在實際應用中，絕緣產(chǎn)品與設備有著較大的關聯(lián)度。

本次講座的目的是讓各位了解： 1.電機基本原理與絕緣材料的關系。2.電機運行故障與絕緣材料的關系。

3.電機絕緣結構與絕緣材料、絕緣工藝的關系。4.不同類型電機絕緣材料的大約用量。

第五篇：接觸網(wǎng)雙重絕緣心得體會

接觸網(wǎng)雙重絕緣的心得體會

雙重絕緣的概念其實早在BT和AT供電方式中已經(jīng)采用。目前，在DN供電方式中也開始采用。在早期TR（直接）供電方式，支柱的接地裝置是直接接在鋼軌上的，絕緣子發(fā)生閃絡或擊穿時，短路電流經(jīng)鋼軌回到牽引變電所使保護動作，同時，可能對信號回路產(chǎn)生干擾，對接觸支柱（尤其是鋼柱）人員也有不安全因素，另外地線容易遭到破壞或盜竊，所以運行部門很早就有提出改為架空地線的，但由于當時投資所限，無法實現(xiàn)。上世紀80年代開始引進BT和AT供電方式。

AT供電方式中，正饋線（AF）和保護線（PW）均架設于支柱田野側，PW也為架空地線，正常時可有數(shù)百伏對地電位。對砼（鋼筋混凝土）柱，可直接架設在肩架上，對鋼柱則采用所謂“雙重絕緣”的方式：對懸式絕緣子串，在支柱側加一個額定電壓不低于3kV的絕緣子（或一片原型懸式絕緣子），原絕緣子串稱為主絕緣，而接地側絕緣子稱為輔助絕緣；雙重絕緣的棒式絕緣子是特制的，也分為主絕緣和輔助絕緣兩部分；在主絕緣和輔助絕緣之間用跳線（通常為LGJ-50）與PW線連通，當主絕緣發(fā)生閃絡或擊穿時，短路電流可直接經(jīng)PW線（不須經(jīng)鋼軌）回到牽引變電所，使保護動作。

BT供電方式目前較少應用，基本情況是一樣的，只是跳 線與回流線（NF）相連，兼有架空地線作用，同樣可采用雙重絕緣的方式。

京滬、膠濟線采用直供﹢回流（DN）供電方式，全部采用雙絕緣。DN供電方式中，回流線（NF）兼有架空地線作用，所以同樣可采用雙重絕緣的方式。關于砼（鋼筋混凝土）柱具有一定的絕緣性能問題。據(jù)了解，由于200km/h的線路（尤其是客運專線）牽引電流增大，回流線上的電壓也相應增大，砼（鋼筋混凝土）柱的絕緣性能受到質(zhì)疑，為安全起見，回流線均通過絕緣子架設與肩架上。因此，無論砼柱和鋼柱均采用雙重絕緣的方式。

從以上陳述中可以看出，采用雙重絕緣方式，短路電流理論上是經(jīng)PW線或NF線，而不經(jīng)鋼軌回到牽引變電所，實際上這兩種線隔一定距離要通過吸上線與鋼軌連通的，為了避免對信號回路的干擾，吸上線是連接在電務的抗流變壓器（也稱扼流變壓器）的中性點上。關于雙重絕緣，補充兩句：我國采用雙重絕緣是85年從京秦線開始，這條線從日本引進的AT供電方式。日本的牽引網(wǎng)接地系統(tǒng)喜歡采用雙重絕緣，但歐洲不是，比如，法國就是綜合接地系統(tǒng)。雙重絕緣的主要目的是為了可靠的閃絡短路保護，當絕緣子絕緣性能破壞（由于臟污或破損）而導致接觸網(wǎng)帶電部分對支柱閃絡時，由于支柱有一定絕緣電阻（僅對砼柱）和接地電阻，支柱與牽引回流網(wǎng)絡沒有通暢的回路，往往造成變電所饋線 的保護不能立即隔離這種閃絡，從而可能導致事故的擴大，比如燒毀支柱或導線，嚴重影響供電可靠性。如果把支柱接地部分直接同鋼軌相連接吧，會影響信號專業(yè)軌道電路的正常工作，況且絕緣擊穿后，會使支柱帶高電位，也是個不安全的因素。怎么辦呢，日本的做法就是“雙重絕緣”，以限制并疏導閃絡短路電流。法國的做法是附設綜合地線（GW），使處處地線對地電阻不超過1ohm，盡量限制短路電位。DN的負饋線（NF）和AT的保護線（PW）,同GW線盡量并聯(lián)，并且都可以不絕緣安裝。GW線一般采用裸導線，并直接埋地，在高架區(qū)段則連接每個橋墩，自然接地。法國的這種做法對限制鋼軌電位是有利的。日本的雙重絕緣不然，故障情況下，鋼軌電位可能很高，怎么辦呢，加裝放電間隙，一般接于AT吸上中點。另外，吸上線處（連與扼流變中點）肯定不能使用火花間隙，否則就沒有吸上的作用了。支柱接地用的火花間隙一般用在站場鋼柱的接地，盡管采用了雙重絕緣，當輔助絕緣被擊穿時，支柱仍可能帶高電位，造成旅客人身傷害，于是，把主輔絕緣間的金屬構件，包括閃絡導線，用導線（可帶絕緣外皮）經(jīng)火花間隙接鋼軌，間隙的擊穿電壓要小于輔助絕緣的擊穿電壓。

2006年7月20日于蘇州