绝缘油耐压试验仪，测定在不同温度、水分和机械杂质下，绝缘油介电强度的变化。结果表明：温度的升高能使绝缘油的击穿电压增大。当温度达到一定的时候，击穿电压开始下滑；而油中水分、机械杂质的增多，会使油液击穿电压有较明显的下降，因此在绝缘油运行前应该注意防潮、去杂。
关键词：绝缘油；介电强度；击穿电压
击穿电压是考核绝缘油电气强度的一项重要指标，是衡量绝缘油在电气设备内部耐受电压能力的尺
度。它实质上反映的是油中是否存在水分、杂质和导电微粒以及它们对绝缘油性能影响的严重程度。
绝缘油的性质，对充油电气设备至关重要，油品的性质是对新油品质的评价，通过对运行油品的试验
分析，可早期发现设备内部的潜在故障。运行油的变质往往是设备某一部分工作不正常的信号，通过对
前后几次油质试验的性质、变化速率、指标对比，能够为规定的停机时间制定修理计划，有助于故障的准
确判断和及时排除，确保充油配电设备安全、经济地运行。
在不同的温度、水分、机械杂质下，绝缘油耐压试验仪来测定绝缘油的击穿电压。从而得出不同参数对绝缘油击穿电压的影响，有助于故障的准确判断和及时排除，具有一定的实用意义。
1、测试设计
因新买的绝缘油本身含水量一般较大(100×10-6以上)，需将新绝缘油经过ZL一30AZ双级真空滤油机过滤干燥。为测定新油与旧油在不同温度梯度下的击穿电压，对油样加热进行温度调节。使油温控制在20-80℃，每10℃取一油样进行绝缘油耐压试验。在实验中为防止油杯与热油之间的传热使油品温度下降而给实验带来误差，需将油杯事先预热。由于随时间变化，油温会约有下降，可适度缩短搅拌时间与停滞时间，从而减少实验误差。
为测定在常温下(20℃)，含水量不同的绝缘油的击穿电压。将新绝缘油经过ZL一30AZ双级真空滤
油机过滤后，按我国现行运行中绝缘油的质量标准(GB／T2759522000)是在220V电压下绝缘油水分含量≤15×10-6，用微水测定仪测定经干燥后的新油，其微水含量为20×10-6。将经干燥后的量筒准确量取绝缘油lL，倒人事先准备好的干燥油瓶中，利用微量注射器抽入20、40、60……160μL不等量的纯净水注入油样，适度加热并利用搅拌器进行充分搅拌，使油中水粒子均匀分布，油样中水的含量分别为40×lO-6，60×10-6，80×10-6，100×10-6……180×10-6。最后利用绝缘油耐压试验仪，测定油样的击穿电压。
为测定相同含水量，不同杂质下绝缘油的击穿电压。单纯通过板式滤油机或利用实验室中的抽滤机来去杂质，都会少量去除油样中的水分。因实验主要从定量上分析杂质能否影响绝缘油的击穿电压。故直接在油样中适量加入经干燥后的杂质。测定不同温度梯度下，同一油样在加入杂质前后的击穿电压变化情况。
2试验结果和讨论
2.1温度对击穿电压的影响
影响绝缘油介电强度大小的主要因素是温度、水分及杂质。特别是含有杂质及水分的油、温度对介电强度的影响更为显著。如图1所示，在20一40℃之间，经过滤后的新绝缘油击穿电压变化不明显，当温度上升到50℃时击穿电压有一定的升高，当继续升温达到70℃时，击穿电压有明显的下滑。而含有杂质与水分的旧油，在20—50℃期间随着温度的升高击穿电压急剧上升。在50一70℃时，击穿电压恒定在40kV左右，当继续升温至70℃以上，其击穿电压有下滑趋势。
不含杂质并经干燥后无水分的油，其介电强度主要取决于油的中性粒子的不游离性，所以在一定电场强度及温度下它的离子质量还是比较大的。若温度继续上升(如超过70一80℃)，则油内分子状况就要起很大的变化，而黏度显著减小，于是，由电场所引起的离子速度在油内毫不受阻拦地进行加速，从而扩大了离子碰撞游离的可能性，使油发生击穿。如果油内含有水分和杂质，则温度对于油的击穿电压的影响就不同于纯净干燥的油品了。温度较低时，水分悬溶于油呈乳浊状，在电场作用下，发生极性排序现象，在电场作用下的电子很容易沿着这种整齐排列的桥路，即相当于沿着乳浊体的体积电阻通过。所以温度较低时，其击穿电压值较小。当温度升高时，由于温度所造成的黏度值的减小，则水分乳浊体的活性变大，借助电场作用疏散于油的中性分子之中。由于此时湿度所造成的黏度值还不是最小，所以疏散的水分子乳浊体在同一时间内参差不齐及借黏度的作用，就比较不易结成桥路。温度再继续升高，则水分子乳浊体的活性更大，其击穿电压位也随温度上升而增加。当温度继续上升，致使油的黏度达到极小值时(如温度超过70℃)，油的分子活性增加，水分乳浊体就很难借油的黏度阻力而逃脱电场的束缚，则又重新结成桥路，造成击穿。所以含有水分的油的击穿电压大值对于温度的影响，比不含水分的油要低。
2．2水分对击穿电压的影响
水分是影响油样击穿的重要因素，即使对于品质十分纯净、没有发生氧化的油，当含有水分时，其对介电强度的影响也是十分显著的。如图2所示：绝缘油击穿电压随油中水含量的增大有较明显的下降。
在过滤后的新绝缘油中加人纯净水，使其含水量为20×10-6时，击穿电压急剧下降，由原来的38．1kV下降为27．9kV。继续向油样中加入水后，使油中水的含量在40X10-6———160X10-6之间。击穿电压继续下降，但变化均匀几乎成一条直线。当油中含水量在160X10-6——180×10-6之间时，绝缘油击穿电压几乎不再变化。绝缘油中水分含量对击穿电压影响的总体趋势情况如表l所示。
干燥、纯净的新绝缘油，其击穿电压都在40一50kV以上。若油中含有微量的水分(特别是乳状水)，击穿电压急剧下降；水分含量增大到一定值后，其击穿电压基本稳定，不再显著下降，这是因为过的水分将沉至油的底部，离开了高压电场区；此外，因油发生击穿后，过多的水分只不过增加了几条击穿的并联桥路，故击穿电压不再继续下降。油中的水滴，在强电场力的作用下会变成椭圆形，其介电系数较大，易极化，并会在两极间形成“水桥”(图3)，导致油品的击穿。因此，在绝缘油贮运、保管或运行中应特别注意防止水、汽的侵入，若运行油中有水时应及时除去。
2．3杂质对击穿电压的影响
如图4所示：加人杂质后油样的击穿电压较未加杂质油样的击穿电压要低10kV左右。在20-70℃期间两油样击穿电压所受温度的变化趋势几乎相同。在20一50℃击穿电压急剧上升，50—70℃之间击穿电压变化趋于平缓。而在油温达到70一80℃时，加入杂质后的油样主击穿电压下降明显，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两方面，即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、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”(图5)，导致油的击穿。受潮固体杂质的εr比油大得多，悬浮于油中更易形成导电“小桥”，致使油的击穿电压下降。
3结论
绝缘油被广泛用于大型电力设备，当绝缘油受到污染后，其击穿电压大大下降，从而会影响到大型机械设备的安全。绝缘油的击穿电压一般受到温度、水分、机械杂质等参数的影响。油中水分、机械杂质的增多，都会使油液的击穿电压大大下降，而温度的升高能够使油液击穿电压迅速上升，当温度上升到70—80℃时油液再次被击穿。因此在旧油使用之前要注意利用高效真空滤油机进行脱水，去杂质。如果油液实在无法进行再生，应及时换取新油，以免出现事故。但实验中只是定量的分析了杂质对油液击穿电压的影响，对于定性的分析油中何种杂质，杂质的颗粒度的大小、杂质含量的多少对油液击穿电压的
影响需进一步的研究与探索。
