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技術文章
更新時間：2010-11-19
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變壓器絕緣材料產生的氣體組分
油和固體絕緣材料在電或熱的作用下分解產生的各種氣體中，對判斷故障有價值的氣體有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氫、一氧化碳、二氧化碳。正常運行的老化過程產生的氣體主要是一氧化碳和二氧化碳。在油紙絕緣存在局部放電時，油裂解產生的氣體主要是氫和甲烷。在故障溫度高于正常運行溫度不多時，產生的氣體主要是甲烷。隨著故障溫度的升高，乙烯和乙烷逐漸成為主要特征。在溫度高于１ ０００℃時，例如在電弧弧道溫度（３ ０００℃以上）的作用下，油裂解產生和氣體中含有較多的乙炔。如果故障涉及到固體絕緣材料時，會產生較多的一氧化碳和二氧化碳。
絕緣油和絕緣材料在不同溫度和能量作用下主要產生的氣體組分，歸納如下：
１）在１４０℃以下時有蒸發汽化和較緩慢的氧化。
２）絕緣油在１４０℃到５００℃時油分解主要產生烷類氣體，其中主要是甲烷和乙烷，隨溫度的升高（５００℃以上）油分解急劇地增加，其中烯烴和氫增加較快，乙烯尤為顯著，而溫度（約８００℃左右）更高時，還會產生乙炔氣體。
３）油中存在電弧時（溫度超過１ ０００℃，使油裂解的氣體大部分是乙炔和氫氣，并有一定的甲烷和乙烯等。
４）設備在運行中，由于負荷變化所引起的熱脹和冷縮，用泵循環油所引起的湍流，以及鐵芯的磁滯伸縮效應所引起的機械振動等，都會導致形成空穴和油釋放溶解氣體。如果產生的氣泡集在設備絕緣結構的高電壓應力區域內，在較高電場下會引起氣隙放電（一般稱為局部放電），而放電本身又能進一步引起油的分解和附近的固體絕緣材料的分解，而產生氣體，這些氣體在電應力作用下會更有利于放電產生氣體。這種放電使油分解產生的氣體主要是氫和少量甲烷氣體。
５）固體絕緣材料，在較低溫度（１４０℃以下）長期加熱時，將逐漸地老化變質產生氣體，其中主要是一氧化碳和二氧化碳，且后者是主要成分。
６）固體絕緣材料在高于２００℃作用下，除產生碳的氧化物之外，還分解有氫、烴類氣體，溫度不同，一氧化碳和二氧化碳的比值有所不同，這一比值在低溫時小而高溫時大。
７）鐵鋼等金屬材料起催化作用，水與鐵反應產生氫氣。此外，奧氏不銹鋼材能儲藏氫，與絕緣油接觸釋放出來溶解于油中。
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