绝缘油击穿电压测试仪试验探究试验准备以及试验方法概述

一、试验准备

1.油品的抽取与准备

在油品的抽取与准备过程当中，因为油品在是的准备过程当中极易吸收水分，并且在实际油品当中的杂质对于实验结果的影响也十分巨大，所以在准备过程当中需要清洁干燥的取样器。并且需要严格的按照《石油和液体石油产品取样法》当中的取样要求进行操作，而如果代取样品被置于桶或听当中，那么应该从底部进行取样。取样完成之后需要轻轻的摇动容器，让油品当中的杂质可以均匀的分布，不再样品当中留有气泡。最后需要将样品导入到油杯当中，在导入的过程当中需要注意，不能让其产生气泡，必要的时候可以借助于玻璃棒等工具。前提是辅助工具同样需要整洁干燥。这一过程需要在防尘、干燥的环境当中进行。

2.油杯的准备

对于油杯的使用同样具有很多规定的使用规范。首先来说，在实际的应用过程当中，如果油杯不进行工作，那么其内部应该置满干燥的油，并且还需将其放置在防尘、干燥的环境之下。其次，虽然油杯在不进行使用的过程当中会被注入油，但是如果油杯经历了长时间放置，那么也需要在对其使用之前进行严格的清洗。首先需要将电极拆下并进行仔细的清洗。接着需要利用干燥的油进行再次清洗，最后安装电极，在安装的过程当中需要注意，不能让手指触碰到电极。而油杯的准备需要按照以上过程进行，并且至少重复两次。而在实际的实验过程当中，如果想要达到更好的实验目的，就可以对上述步骤进行多次重复。

3.测量

对于油品的测量我们主要是应用第三代ＳＹ型号的便捷式绝缘油耐压试验仪对其进行测试，在测试的过程当中操作者需要注意，电极之间的距离应该为２．５ｍｍ，测试过程当中的搅拌时间为１０ｓ，之后需要对样品静置１ｍｉｎ，接着对油样进行击穿电压实验。

总的来说，绝缘油击穿电压试验是一个操作过程并不复杂但是操作要求十分高的实验，虽然其最终的测试方法也是依赖于设备而完成的，但是其在实际的应用过程当中所具有的实验效果却不是设备所进行控制的。而在实验的准备过程当中需要时刻保持操作环境以及操作设备的防尘、干燥。以及油品的质量与卫生。

二、试验方法

在实际的实验过程当中，因为新的绝缘油，其所存在的含水量较高。通常情况之下在１００μＬ／Ｌ之上，所以在对其进行实验的过程当中需要对应用到的绝缘油进行干燥处理。对于绝缘油的干燥处理我们通常会应用ＺＬ-３０ＡＺ滤油机对其进行过滤与干燥。在实验的过程当中为了可以达到新油与旧油之间的击穿电压比较，则需要在实验的过程当中对实验样品进行加热。加热之后的实验区间为２０-８０℃，并且每经过１０℃就进行因一次耐压试验。为了进一步完善试验数据，还需要杜绝油杯温度对于样品温度以及实验过程的影响，这

样在对油进行加热之前，还需对杯子进行预热。因为在实验的过程当中还会有搅拌与静置的时间，而在这一环节之下，油温会进一步下降。所以为了避免这个过程对试验造成误差，则可以适当的缩短搅拌与静置的时间。

三、试验结果论述

温度对击穿电压的影响

经过实际的实验过程我们可以发现，最终影响绝缘油介电强度大小的主要原因有温度，水分一级杂质。而在实际的实验过程当中，如果其中存在水分，那么温度的影响就会变得更加的明显，如图一所示，是绝缘油击穿电压以及温度之间的关系图，从图中我们可以看出，当问温度在２０-４０℃当中，绝缘油击穿电压变化并不明显，因为不含有杂质的样品，其实际的介电强度是由其中的粒子游离性所决定的。

水分对击穿电压的影响

水分是油样击穿电压受到不同影响的一个重要原因。即使是在实际应用过程当中，我们利用品质纯净尚且没有发生氧化的油，只要其内部含有水分，那么其击穿电压强度就会受到很大程度的影响，并且绝缘油的击穿电压会随着样品含水量的增加而逐渐减少。所以在对绝缘油进行运输以及存储的过程当务必注意防水防潮。

杂质对击穿电压的影响

在实际的实验当中我们可以发现，没有加入杂质的样品击穿电压将会比加入杂质样品的击穿电压高大约１０ｋｖ。在20℃～70℃间两油样击穿电压所受温度的变化趋势几乎相同。而在油温达到70℃～80℃时,加入杂质后的油样击穿电压下降明显,在此温度下未加杂质油样的击穿电压下降不大。

油中的杂质主要来自外来的杂质和内分解的杂质、悬浮于绝缘油中的纤维、绝缘纸和游离碳等,在电场中有可能极化,并沿电场方向拉伸作定向排列,构成杂质“小桥，进而导致油的击穿现象发生。

结束语：综上所述，击穿电压其实是为了进一步考核绝缘油的基本性质，是衡量绝缘油设备在实际的应用过程当中所具有的抗压能力的重要指标。也是反应绝缘油内部当中是否具有水等其他杂质的重要方法。而通过对绝缘油的实验我们可以在应用的早期发现设备当中所存在的潜在安全问题。本文以上内容对不同温度、不同环境之下的绝缘油实验过程进行了简要的研究。虽然现阶段充油电气设备当中仍然存在着很多的问题，但是技术人员应该走好技术革新的每一步。

绝缘油击穿电压测试仪绝缘材料抗电强度

一、强电场作用下绝缘材料的破坏

在强电场中工作的绝缘材料，当所承受的电压超越一临界 值V穿时便丧失了绝缘材料性能而被击穿，这种现象称为 电介质的击穿，V穿称为击穿电压。

• 采用相应的击穿场强来比较各种材料的耐击穿能力，材料所能承受的最大电场强度称为材料的抗电强度或介电强度， 其数值等于相应的击穿场强（V/m）：

E穿 =V穿/d

二、影响材料击穿电压的因素：

• 材料本身的性质：固体介质的击穿同时伴随着材料的破坏，而气体及液体介质被击穿后，随着外 电场的撤销仍然能恢复材料性能。

• 外界因素：试样和电极的形状、外界的媒介、温 度、压力等。

电介质的击穿形式：介质在电场中击穿现象相当复杂，一 个器件的击穿可能有多种击穿形式，主要有：

• 电击穿

• 热击穿

• 化学击穿

对于任意一种材料，这3种形式的击穿都可能发生，主要 取决于试样的缺陷情况及电场的特征（交流和直流，高频 和低频，脉冲电场等）以及器件的工作条件。

三、击穿形式：

1、电击穿

在强电场的作用下原来处于热运动状态的少数“自由电子”将沿反电场方向 定向运动。在其运动过程中不断撞击介质内的离子，同时将其部分能量转 给这些离子，当外加电压足够高是，自由电子定向运动的速度超过一定临 界值可使介质内的离子电离出次级电子，这些电子都会从电场中吸取能量 而加速，又撞击出第三级电子，连锁反应将造成大量自由电子形成 “雪 崩” ，导致介质的击穿，这个过程大概只需要10－7－10－8s的时间，因此 电击穿往往是瞬息完成的。

2、热击穿

绝缘材料在电场下工作时由于各种形式的损耗，部分电 能转变成热能，使介质被加热，若器件内部产生的热量 大于器件散发出去的热量，则热量就在器件内部积聚， 使器件温度升高，升温的结果进一步增大损耗，使发热 量进一步增多，这样恶性循环的结果使器件温度不断上 升，当温度超过一定限度时介质会出现烧裂、熔融等现 象而wan全丧失绝缘能力，这就是介质的热击穿。

3、化学击穿

长期运行在高温、潮湿、高电压或腐蚀性气体环境 下的绝缘材料往往会发生化学击穿，化学击穿和材 料内部的电解、腐蚀、氧化、还原、气孔中气体电 离等一系列不可逆变化有很大的关系，而且需要相

当长时间，材料被“老化” ，逐渐丧失绝缘性能， 最后导致被击穿而破坏。

化学击穿的机理：

（1）在直流和低频交变电压下，由于离子式电导引起电解过程，材料中发 生电还原作用，使材料的电导损耗急剧上升，最后由于强烈发热成为热化 学击穿；

（2）当材料中存在着封闭气孔时，由于气体的游离放出的热量使器件温度 迅速上升，变价金属氧化物在高温下金属离子加速从高价还原成低价离子， 甚至还原成金属原子，使材料电子式电导大大增加，电导的增加反过来又 使器件强烈发热，导致最终击穿。

四、影响抗电强度的因素：

（1）温度

• 温度对电击穿影响不大；

• 对热击穿影响较大，温度升高使材料的漏导电流增大，损耗增大，发热量增 加，促进了热击穿的产生；

• 环境的温度升高使器件内部的热量不容易散发，进一步加大了热击穿倾向。

• 温度升高使材料的化学反应加速，促使材料老化，加快了化学击穿的进程。

（2）频率

• 频率对热击穿有很大的影响，在一般情况下，如果其他条件不变，则E穿与 频率w的平方根成反比，即：

五、抗电强度的测量与应用：

在特定的条件下进行，标准GB/T1408.1-2016；IEC60243-1：2013；GB/T1408.2-2016；IEC60243-2：2013；ASTM D149；GB/T1695-2005；规定了固体电工材料频击穿电压，击穿场强，耐电压的实验方法。对试样的尺寸，电极的形状，加压方式等都做了规定。