绝缘老化的速度与绝缘结构、材料、制造工艺、运行环境、所受电压、负荷情况等有密切关系。
绝缘老化最终导致绝缘失效,电力设备不能继续运行。为延长电力设备的使用寿命,需针对引起老化的原因,在电力设备绝缘制造和运行时,采取相应的措施,减缓绝缘老化的过程。
引起绝缘老化的原因可归结为电的作用、热的作用、化学作用、机械力作用、湿度的影响等。
电老化 电力设备绝缘在运行过程中会受到工作电压和的作用。在长期工作电压下,绝缘若发生,将会使绝缘材料发生局部损坏(见)。
绝缘结构的过大,则在长期工作电压作用下,绝缘将因过热而损坏。在雷电过电压和操作过电压的作用下,绝缘中可能发生局部损坏。以后再承受过电压作用时,损坏处逐渐扩大,最终导致完全击穿。
热老化 电力设备绝缘在运行过程中因周围环境温度过高,或因电力设备本身发热而导致绝缘温度升高。
在高温作用下,绝缘的机械强度下降,结构变形,因氧化、聚合而导致材料丧失弹性,或因材料裂解而造成绝缘击穿,电压下降。户外电力设备会因热胀冷缩而使密封破坏,水分侵入绝缘;或因瓷绝缘件与金属件的热膨胀系数不同,在温度剧烈变化时,瓷绝缘件破裂。
化学老化 绝缘材料在水分、酸、臭氧、氮的氧化物等的作用下,物质结构和化学性能会改变,以致降低电气和机械性能。
例如变压器油(见)在空气中会因氧化产生有机酸,使tg[kg2](见)增加;同时还会形成固体沉淀物,堵塞油道,影响对流散热,使绝缘的温度上升而使绝缘性能下降。
机械力老化 在机械负荷、自重、振动、撞击和短路电流电动力的作用下,绝缘会破坏,机械强度下降。
例如槽口处的绝缘由于长期振动、高温作用,很容易开裂分层,最终损坏。
湿度老化 环境的相对湿度对绝缘材料耐受表面放电的性能有影响。如果水分侵入绝缘内部,将会造成介质电损耗增加或击穿电压下降。