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2023-06-20
试验电压极性对实验结果影响的研究
【摘要】：电渗现象是指在外加电场作用下、液体通过多孔固体的运动现象。运行经验表明，电缆或变压器的绝缘层受潮通常是从外皮或外壳附近开始的。电缆及变压器在不同极性的电压作用下，水分在绝缘层中的移动情况如图4-10所示。
电渗现象是指在外加电场作用下、液体通过多孔固体的运动现象。由于多孔固体在与液体接触的交界面处，因吸附离子或本身的电离而带电荷，液体则带相反电荷，因此在外电场作用下，液体会对固体发生相对移动。电渗现象最初是由F·罗伊斯在1809年观察到的。
运行经验表明，电缆或变压器的绝缘层受潮通常是从外皮或外壳附近开始的。根据电渗现象，电缆或变压器绝缘层中的水分在电场作用下带正电，当电缆芯或变压器绕组加正极性电压时，绝缘层中的水分被其排斥而渗向外皮或外壳，使其水分含量相对减小，从而导致泄漏电流减少；当电缆芯或变压器绕组加负极性电压时，绝缘层中的水分会被其吸引而渗过绝缘层向电缆芯或变压器绕组移动，使绝缘层中高场强区的水分相对增加，导致泄漏电流增大。电缆及变压器在不同极性的电压作用下，水分在绝缘层中的移动情况如图4-10所示。
通过实际试验证明：对于新的或者绝缘良好的电气设备，在外加电场作用下，电渗现象很弱，故正、负极性试验电压下的泄漏电流基本相同；对于旧的或者绝缘受潮的电气设备，当外加电压超过额定试验电压的50%以上时，试验电压的极性对泄漏电流影响最大，绝缘中的场强足以使其中的水分充分移动，导致负极性试验电压时绝缘中高场强区含有水分相对增加较多，而正极性试验电压的绝缘中含有的水分相对较少，所以说负极性试验电压比正极性试验电压下，进行测量泄漏电流较为严格，易于发现绝缘缺陷。
图4-10 不同极性试验电压作用下电气设备绝缘层中水分的移动情况
a）电缆芯和变压器绕组加负极性电压 b）电缆芯和变压器绕组加正极性电压
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