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【电抗器常识】电抗器使用寿命的分析 电抗器在额定负载下长期正常运行时间，就是电抗器的使用寿命。电抗器使用寿命由材料所决定。制造电抗器的材料有金属材料和绝缘材料两大类，金属材料耐高温，而绝缘材料长期在较高的温度、电场和磁场作用下，会逐渐失去原有的力学性能和绝缘性能，例如变脆、机械强度降低、电击穿。这个渐变过程就是绝缘材料的老化。温度越高，绝缘材料的力学性能和绝缘性能减弱的越快;绝缘材料含水量越大，老化也越快。电抗器中的绝缘材料要承受电抗器运行产生的负荷和周围环境的作用，这些负荷的总和、强度和作用时间决定绝缘材料的使用寿命。
这些负荷包括热性质的、机械性质的和电气性质的，以及周围环境的温度、化学污染、灰尘和各种射线。由于热作用一方面可以引起化学变化，如导致绝缘材料分子结构中的链断裂，分离反应和交链反应;另一方面由于金属导线和相邻绝缘材料间的热膨胀系数差别较大，而产生机械挤压破坏。
因电抗器运行产生的交变磁场而引起的机械负荷有压力、拉力、伸展、振动等。承受的机械应力高于临界值时，绝缘材料会产生断裂。周围环境中对电抗器起破坏作用的最显著的因素是温度高、湿度大;其次是强光照射、尘埃、细沙、烟雾等;另外还有生物(如霉菌和细菌)的影响，以及一些动物(如白蚁)的侵害。尤其是在户外条件下的紫外线辐射，会加速有机聚合物的绝缘材料的老化。
电抗器运行时，它的使用寿命要受到上述各种负荷和环境的影响，其中热负荷和环境的影响最大。因为，在保持足够的机械和电气特性下，电抗器绕组的热稳定温升被认为是其最主要的性能指标之一。为此，IEC及相关的国家标准中均对采用各种不同耐温等级绝缘材料的电抗器的工作温升限值规定如表列所示。当温升较高时，电抗器运行时的热流强度的增加而趋于不均匀，其平均温度与最热点温度的差值也增大。
电抗器运行时，它的绕组既是导热介质、又是热源，它的温度一般来说在空间上总是按一定规律呈曲线分布。这样就有了最热点温升和平均温升之分，电抗器绕组的温升限值以其最热点温升为准，平均温升是评价设计是否合理和经济性能优劣的重要指标。平均温升与与最热点温升之间有一定的规律性联系，电抗器绕组绝缘的热寿命和绝缘是否受损应用绕组最热点温升来决定。而不是平均温升来决定。干式空芯电抗器的使用寿命根据蒙特申格尔(Montsingey)的寿命定律来计算。上式中，T为绝缘材料的使用寿命;A为常数(根据电抗器所用绝缘材料的耐温等级确定);θ为常数，约为0.88;θ为绝缘材料的实际工作温度。对于蒙特申格尔寿命定律的半对数θ=f(lnT),得到含有方向常数(-1/α)的直线，该直线如图所示，这就是绕组的寿命(绕组耐热等级为A，B和H)与绕组工作温度的函数关系。
每种绝缘材料都有一个固定的温度变化值。在某一统计期内，若电抗器绕组的最热点温度比所用绝缘材料的最高允许温度低，则绝缘材料老化缓慢，寿命延长。反之则绝缘老化加速，寿命缩短。对于电抗器的整个寿命而言，这一绝缘寿命的延长或缩短便构成了寿命的补偿。每种绝缘材料的寿命减少一半或增加一倍的温度变化值是固定不变的。该温度变化值对于A级为8℃，对于B级为8~10 ℃，对于H级为12 ℃。由于A级的Δθ=8 ℃。因而蒙特申格尔寿命定律还称为8 ℃规律，H级一般称为12℃规律。
综上所述，每种绝缘材料均有其耐受的绝缘最高温度，当电抗器绕组的最热点温度超过绝对最高温度时，绝缘材料将迅速碳化而丧失绝缘性能和力学性能。因此若电抗器经常过负荷运行时，一定要在定货时与制造厂协商，在设计时考虑经常过负荷的工作状态，保证电抗器必要的运行寿命。
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