绝缘材料老化

更新时间:2023-07-30 19:48

绝缘材料老化是绝缘材料在使用或贮存过程中,其性能随时间发生的不可逆的劣化。

公式

式中R为气体常数,A为常数,E为活化能。多数材料的E约为(8~10)×10(J/mol)。

引起原因

电老化高压电工设备中因介质不均匀或电场分布不均匀,特别是在固体或液体材料内部或表面存在气体,就可能产生局部放电。放电产生的带电质点会直接轰击绝缘材料,使材料分解;在放电点可产生很高的温度,使材料发生热裂解或碳化;放电也可能产生各种新的生成物(如臭氧等)而腐蚀材料;放电会发出各种射线及声波,对材料也会起破坏作用。这些都会引起绝缘材料老化。

分类

其他老化因素绝缘材料在许多场合下要承受各种机械应力的作用,有恒定的、振动的,有热胀冷缩循环的。这些应力会导致蠕变破坏或疲劳破坏。在户外使用的绝缘材料受日光直接照射,在紫外线作用下也会发生老化。在核反应堆、 X射线装置中用的绝缘材料受到辐射作用,均会发生老化。绝缘材料受潮会使电导增大,加大损耗。水还会溶解许多物质,加速导致老化的各种化学反应。酸、臭氧等也会导致化学老化。对于某些绝缘材料,例如聚乙烯,由于水分的存在,在很低的电场强度下也会发生树枝现象(见固体电介质击穿)。此外,在温热带地区绝缘材料还会受到各种微生物的损害,即所谓微生物老化。

绝缘材料在实际应用中往往同时受到多种老化因素的作用,其效应并不是各种单一因素老化效应的简单叠加。它们之间还存在着相互作用,所以老化机理很复杂。掌握这些机理可以找出防止老化的方法和制定可靠的人工加速老化试验方法。

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