电晕老化与电痕化老化的机理理论

       对电晕放电来说，其对聚合物绝缘材料的老化作用主要有带电粒子的直接碰撞作用、局部高温、活性产物的老化作用三个方面。绝缘材料在这些因素的作用下，首先材料表面慢慢变白、变脆，接着在表面发生粗化甚至出现凹坑，然后放电集中于凹坑并向绝缘材料内部发展，通过树枝化老化发展阶段直到材料击穿。

变频电机绝缘的电晕老化。20 世纪 90 年代以来，国际上针对变频调速电机发生过早绝缘破坏这一问题进行了研究，德国、法国、美国、加拿大等国的学者已发表了一些重要研究成果。韩国电力科学研院 Hwang D.等人[1]通过对 25 种变频电机电磁线的脉冲击穿场强、电晕放电起始电压、介质损耗的研究得出，电晕放电起始电压和放电脉冲幅值对变频电机绝缘材料的破坏具有重要影响。美国Phelps Dodge 公司 Yin Weijun 等认为，电晕老化产生的热量对变频电机中绝缘材料的破坏起主要作用。

       变频电机中绝缘材料的破坏主要是脉冲浪涌电压引起的短时间内温度的快速上升而导致的。他们认为，与普通交流电机相比较，变频电机绝缘材料的破坏机理是局部击穿、空间电荷积累和介质发热的综合结果。他们通过对不同电压、频率、波峰上升速度、温度等因素的研究后得出，变频电机中电磁线绝缘材料的破坏并不是传统意义上的电晕作用的结果，而主要是热击穿的结果。传统的工频电晕老化是一种“冷放电”，而在变频电机中，温度对绝缘材料破坏的影响非常大。传统意义上的电晕老化是一个相对较长的老化过程，而变频电机中绝缘材料的破坏可以发生在很短的时间内。GE 公司 Saeed等对不同温度和脉冲频率下电磁线电晕老化的研究发现，1kHz 脉冲频率下电晕老化区的温度比60Hz 情况下高出约 10℃。在室温和高温下，电磁线电晕老化寿命随脉冲频率的增加而急剧减少，在频率 3kHz、电压 10～20kV/mm脉冲电压作用下电磁线电晕老化寿命为 60Hz 时的58%，加强冷却散热能够延长脉冲电压下的电晕老化寿命。脉冲电压作用下，绝缘剥层和气孔及裂纹的发展主导着电晕老化过程，这是由脉冲电压下的强电场应力和局部高温导致的。