绝缘材料的作用是在电气设备中把电势不同的带电部分隔离开来。因此,绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度,并能避免发生漏电、击穿等事故。其次,耐热性能要好,避免因长期过热而老化变质;*后,还应有良好的导热性、耐潮、防雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。然而,常用的固体绝缘材料中通常会含有杂质和气隙等绝缘缺陷,这时即使处于均匀电场中,绝缘内部的电场分布也是不均匀的,*大电场强度集中在气隙处,使击穿电压下降。
设备中的绝缘缺陷,有的是先天性的,即在制造过程中由于材料、T艺等原因潜伏下来的;有的是后天性的,在运行过程中由于电应力、机械应力、大气影响(如光照、潮湿、脏污影响)、温度、化学等因素造成的。从影响的范围来讲,绝缘缺陷又大致可分为集中或局部性的缺陷,如内部的气隙、局部的开裂等;分布性的缺陷或整体绝缘性能的降低,如绝缘材料的整体受潮、劣化变质等。研究显示,造成固体绝缘材料失效或绝缘性能降低的主要原因有绝缘材料本身的内在原因,比如制作时材料的纯度不够以及固体内部产生了一些结构缺陷等;外电场的场强过大或者电场两极间距离太小;导体发热造成的绝缘材料老化引起绝缘失效;酸、碱、盐、湿度以及交变磁场和交变应力、冷热冲击等环境因素。
因此,为防止固体电介质绝缘失效,应避免绝缘材料受到振动、冲击、压力和其他环境因素所产生的应力,防止固体绝缘材料变形、移位;应使固体绝缘材料远离酸、碱等腐蚀性很强的液体,或免受强烈射线的照射;绝缘材料所处环境温度不能过高,这就要求电气设备超负荷工作时间不能过长。此外,应尽量避免在不均匀电场使用固体绝缘材料或直接改善电场分布,防止固体绝缘材料的电击穿,同时改进绝缘设计和制造丁艺。在选择绝缘材料时也应有所侧重,比如聚合物绝缘体在高温环境下趋向于加速退化,而热固性塑料绝缘材料如酚醛塑料比ABS、聚碳酸酯、聚丙烯或乙缩醛树脂等工作性能好。