[科普中国]-液体绝缘材料

用以隔绝不同电位导电体的液体。又称绝缘油。它主要取代气体，填充固体材料内部或极间的空隙，以提高其介电性能，并改进设备的散热能力。例如，在油浸纸绝缘电力电缆中，它不仅显著地提高了绝缘性能，还增强散热作用；在电容器中提高其介电性能，增大每单位体积的储能量；在开关中除绝缘作用外，更主要起灭弧作用。1

性质液体绝缘材料应具有的共同性质如下。

（1）电气性能好，如绝缘电阻率高，击穿强度高，介质损耗角正切(tanδ)小，相对介电常数ε小(电容器中为了增大储能则要求ε大)。

（2）物理和化学性能好，如汽化温度高，引火点高，尽量难燃或不燃。

（3）热稳定性好，耐氧化。

（4）热导率大，凝固点低，如黏度和黏度一温度特性合适。

（5）劣化小，化学性质稳定，产牛氧化沉淀物难，机械不被腐蚀。1

分类液体绝缘材料按材料来源可分为矿物绝缘油、合成绝缘油和植物油 3大类。工程上使用最多的仍然是矿物油。

1）矿物油

绝缘用矿物油是由石油精制而成，即将原油蒸馏获得石油与沥青，再将石油分馏精制而成的基础油。其主要成分由链烷系碳氢化合物(CH)及环烷系(CH)碳氢化合物组成，具有很好的化学稳定性和电气稳定性，属于弱极性介质。

2）合成油

合成油是人工合成的液体绝缘材料。它克服了矿物油难以除净降低绝缘性能的组分、工艺复杂、易燃烧、耐热性低、介电常数不高等缺点，开发了性能优良的合成绝缘油。

3）植物油

天然植物油的主要成分是甘油三脂肪酸酯，此外还有种类繁多、但含量少能溶于油脂的类脂物。植物油来源于天然的油料作物经压榨、精炼和改性等工艺获得，具有良好的电气性能，几乎可以完全生物降解，闪点高于300℃，介电常数在3.0~3.2之间，高于矿物油的平均值2.2，这有利于缩小绝缘纸和绝缘油介电常数之间的差值，减小加在油隙上的电场强度值，有效提高油纸绝缘耐受电压能力。同时，植物油的工频击穿电压值明显比其他绝缘油高，对水分有较强的吸收能力。2

提高绝缘措施1.提高并保持绝缘油的品质

1）过滤

用滤纸过滤可除去绝缘油中的纤维和部分水分、有机酸等杂质。也可先在绝缘油中加一些白土、硅胶等吸附剂，吸附油中的杂质，然后过滤。在运行过程中，也常用过滤的方法来恢复油的绝缘性能。

2）防潮

首先，在设备制造过程中要防止水分、杂质侵人。其次，绝缘件在浸油前必须烘干，有的还要进一步采用抽真空法去除水分，在制成后要与大气隔绝。但有些产品中的液体绝缘，不可能与大气完全隔绝时，则要在空气进口处采用带有干燥剂的吸湿器，防止潮气与油面直接接触。

3）脱气

常用的脱气办法是将油加热，喷成雾状，并抽真空，以除去其中的水分及气体；并在真空状态下将油灌入高压电气设备中。

4）采用油和固体介质组合如覆盖、绝缘、屏障等，以减小杂质的影响。

5）防尘

制造绝缘件、绕组以及特殊要求的产品装配车间，必须有防尘措施，使产品在注油后，不让灰尘入侵而降低油的绝缘性能。

2.改进绝缘结构以减小杂质的影响

绝缘油在储存、运输和运行使用过程中必须防止污染、老化，以保证设备安全运行，延长设备的检修周期。防止绝缘油的老化一般可采用加强散热以降低油温、用氮或薄膜使绝缘油与空气隔绝、添加抗氧化剂、防止日光照射等措施；除此之外，还必须经常检查充油电气设备的温升、油面高度及油的表面张力、闪点、酸值、击穿强度和介质损耗正切值等。

在使用过程中若油面下降，则需补充油液，要求补充油的主要理化指标应与设备中的原油液相同或接近，以保证两者混合后的安定度合格，未经处理的运行使用油不能与绝缘油混合使用，且运行油的质量应符合国家标准的规定要求。3

要求各种电气设备对绝缘油的共同要求是：电气性能好、闪点高、凝固点低，在氧、高温和强电场作用下性能稳定，无毒、无腐蚀性、黏度小、流动性好。除此之外，不同的使用场合还有不同的要求，如高压开关电器还要求绝缘油具有良好的灭弧性能，电容器则要求绝缘油相对介电常数较大。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所