电气设备是维持电网正常运行的基本元件，只有在额定电压与额定电流和良好工作环境下，设备才能安全运行，使之保持正常使用寿命。电气设备若是处于超负荷或过电压下运行，不仅使用寿命缩短，而且还可能造成绝缘击穿而无法工作，导致电网停电事故的发生，给经济社会造成极大的影响。

1 电气设备绝缘击穿的机理

1.1电气设备绝缘的热击穿

电气设备都设计在额定负荷下工作的，若设备处于超负荷下运行就会造成设备温度升高，而温度上升会加快绝缘老化的速度，这个速度就与被称为8℃理论有关。例如A级绝缘的电设备，正常工作温度长期在80℃时，绝缘寿命为40年;若长期工作温度为88℃寿命只有20年;当工作温度达104℃时，则寿命只有5年。所以电气设备是不允许长期过负荷运行的，其根本原因就是考虑安全运行的使用寿命。

电气设备长期过负荷运行，因温度上升而发热，而发热与绝缘寿命有关，当设备发热能量不能及时扩散出去，久之必将造成绝缘的击穿，称之为热击穿。电气设备运行中的发热，对绝缘的破坏是一个相对缓慢过程，主要表现为绝缘的老化，化学性质也发生变化，当设备温度不断上升，会加速绝缘老化进程，直至绝缘性能的丧失。如我们常见到的某种使用过的塑料导线其外皮发硬发脆;又如橡胶绝缘导线经长期使用后，其外皮会开裂发粘，这实质上是过负荷发热而造成绝缘的老化，当严重过热将导致绝缘物碳化，绝缘物发黑而变成导体。

当电气设备额定电压与供电电压不符，也会引起绝缘击穿。如将220kV单相设备接入两相380V电源上，马上就会严重发热、冒烟，发出一股焦糊味。又如常见刀闸的固体绝缘物受热，从刀闸背面流淌下来的情况，这是因为刀闸接触不良或过负荷或金属表面氧化而产生的。一般可正常工作的设备，其发热多为外部因素引起的，反映到设备本身即是过负荷而发热，经过长时间发热就会出现绝缘热击穿而不能正常运行了。

1.2电气设备绝缘的电击穿

电气设备的热击穿包含着一个热传递过程，破坏往往是绝缘物整体或大面积。绝缘物接受大量热能后，绝缘材料的化学性质发生变化，其破坏信息容易被我们感觉器官所接受的。而另一种击穿，即绝缘的电击穿，则比较隐蔽，它的击穿往往为瞬时过电压所致，多数发生在电压等级比较高的电气设备上，最常见的雷电所造成的电击穿。

电击穿的机理是：瞬时高电压在固体绝缘最薄处击穿，形成一贯穿性的狭小通道，在这通道内折出碳的小颗粒。因电击穿是永久的不可逆的，由于瞬时高电压作用，狭小通道击穿所需能量及吸收的能量都不大，局部温度还来不及向周围扩散，电击穿过程已结束了。