矿物油里如何发生击穿，至今还没有一个被广泛接受的理论。倒是有若干个不同的，有时是互相补充，而有时又是相互矛盾的理论存在。很多因素，比如油的温度，所加稳定的压力，油里的杂质，电极的面积、形状，电极的材料和表面状况，间隙的大小等明显地影响着变压器油特性的测量。因此，在特定电场强度下，这些特性不能简单地由它们的数值来确定。试验条件必须加以详细说明，数值才有意义。缺乏统一的标准和普遍接受的测试程序，是责怪有关击穿机制出现相互矛盾理论的原因之一。然而事实上，有三个因素与故障过程有关，即油中的微粒杂质、水和气泡。
1. 微粒杂质
在高压系统中，冷却油是循环的，过滤器常被用作去掉油中的杂粒。但完全去除污染杂粒，是不可能的。即令是新系统没有杂粒，周期性地检查，打开盖子和外壳，会进入灰尘和杂质微粒。许多系统使用压层板、纤维材料的绝缘板，或者含纸绝缘的线圈，随着时间的推移，这些物质都可能释放出微粒到油中。设外加电场强度为E，这些杂粒将被极化，如果这些杂粒的相对介电系数为ε2，大于油的相对介电系数ε1(通常是这样)，一个力作用在该杂粒上，驱使它朝着电极之间电场最强的地方运动。对于圆形杂粒，如半径为r，它所受的力为F，可以由公式得出：
在压力油中杂粒的运动曾进行了很多研究，但是却没有得到它们如何影响电场强度的精确数据。然而都认为，杂粒污染将严重地降低绝缘强度，并是油状态的一个好坏的标志。
2. 水
在正常工作状态下，油里总是有水存在的，它可能来自大气或绝缘材料老化以及油的氧化。实际上，含水量通常少于约20ppm。如果含水量高于这个数值，则电场会使水形成水珠状，悬浮在油中，并且在沿电场方向拉长。在临界场强下，它们变得不稳定。击穿通道会从拉长的水珠端头延伸，产生完全击穿。如果水的含量达到50ppm，就足够形成将变压器油击穿的电场强度。有时设备的防水可能完全失效，大量的水将存积到油箱底部。含水量水平将上升，直至油的绝缘不能再支持电压为止，这将导致灾难性的事故发生。3. 气泡
下述两种之一的方式下，在阴极表面凹陷、龟裂就可能形成小气泡：a. 液体分子分裂产生的气体产物;
b. 通过从阴极尖点发射的电子使液体局部气化。
气泡产生的同时，就被静电力拉伸。由于气体的击穿场强比油低得多。气泡里的电场将超过水气的强度，这将导致气泡里放电，从而将引起油的化学老化，产生更多的蒸汽，气泡增大。最终所有间隙被桥接，接着击穿。
关注微信公众号