電（diàn）力變壓器絕緣係（xì）統主要由絕緣（yuán）油和油（yóu）浸紙組成，油和紙的產氣機理（lǐ）各不（bú）相同，各有特點。
①絕緣油的產氣機理
變壓（yā）器油是（shì）對天然石油進行蒸餾、精煉而提取獲得，它包含（hán）了（le）很多碳氫化合物，主要有烷烴、烯烴、環（huán）烷烴、芳香烴等（děng），其中含有大量（liàng）由C-C鍵組合在一起的CH3、CH2和CH化學基團。變壓器內的電故障或熱故障可導（dǎo）致C-H鍵和C-C鍵斷裂，從而產（chǎn）生氫原子和碳氫化（huà）合物的遊離基，並重新化合產生氫氣和低分子烴類氣體，如CH4 , C2H、和（hé）C2H2和一些碳的固體顆粒（lì）及碳氫（qīng）聚合物等。在有遊離基存在的情況下，即使（shǐ）外界不供給能量反應仍將自（zì）動持續（xù）下（xià）去，反應速度隨著溫度、場強的上升而增加，震動（dòng）與衝擊是油反應的加速劑；而水分和銅、鐵等金屬（shǔ）起催化劑的作用使反應加快，老化後（hòu）所生成的酸和H20及油泥等危及油的絕緣特性。因此，通過（guò）遊離基鏈式反應的理論可以很（hěn）好地解釋絕緣油的產氣機理。變壓器油熱解（jiě）產氣主要由不同化學鍵結構的（de）碳氫化合物的熱穩定性決定，裂解能量密度越大，產生的烴類氣體的不飽和度越高。不同的鍵斷裂（liè）需（xū）要不同的能量（liàng），因此（cǐ），裂（liè）解產物依（yī）次為烷烴（tīng）、烯烴、炔烴、焦（jiāo）炭。C-H鍵(338kJ/mol)斷裂主要為局部放電後重新（xīn）化合（hé）而形成H2, C-C鍵斷（duàn）裂需要更高的溫度和能量，然後迅速以C-C鍵(607kJ/mol)，C=C鍵（jiàn）(720kJ/mol)和C三（sān）C鍵(960kJ/mol）的形式重新化合成烴類氣體，油炭化生成（chéng）碳粒的溫度需要500℃一800℃，其產物（wù）沉積在變壓器內部（bù）。
英國中央研究所Halstead根（gēn）據熱動力學理論，模擬研究了故障下礦物油的（de）裂解產氣規律。假定在（zài）裂解過程中，溫度恒定（dìng），礦物油的活化能變化固定，即無論（lùn）發生什麽樣的裂解反應，分解出的產物都是烴類氣體及碳顆粒。如果裂解後的產物處於平衡狀態，即係統的總壓力為101.3kPa，由化學反應的（de）平（píng）衡常數及熱動力學模擬可知不同氣體組分的平衡分壓與溫度（dù）關係（xì），如下圖所（suǒ）示。
②油浸紙的（de）產氣機理
油浸紙中含有穩定性小（xiǎo）於油中C-H鍵的無水右旋糖環（huán）和C-O鍵，它們能在低溫下重新化（huà）合。絕緣紙的熱分解（jiě）是纖（xiān）維素和半纖維素及木質等的同時分（fèn）解。從纖維素分子結（jié）構可知，分解是由1-4配鍵斷裂所引起的，其化學式為(C5H10O5)n，結構如圖所示（shì）。
綜（zōng）上所（suǒ）述，不同的化（huà）學鍵具有不同的（de）鍵（jiàn）能，由於變壓（yā）器油的C-H鍵在低溫下斷裂，從而（ér）生成H2，CH4，C2H6，在500℃以上生成C2H4，在800℃一1200℃C2H2才會生成；而絕緣紙中，存在的C-O鍵弱於油中的C-H鍵，因（yīn）此，在（zài）大於105℃時聚合鏈斷裂，大於300℃時則完全裂解和炭化。油浸紙生成的CO和CO2隨氧含量和水分含量的增加而增加。在相同的溫（wēn）度下，油浸紙產生的CO，CO2遠（yuǎn）大於油裂解產（chǎn）生的量，所以，油中溶解的CO，CO2可反映油浸紙的劣化指標。
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