变压器中的绝缘油是由许多不同分子量的 碳氢化合物分子组成的混合物，分子中含有CH3*、CH2*和CH*化学基团，并由C-C键键合在一起。由电或热故 障的结果可以使某些C-H键和C-C键断裂，伴随生成少量活泼的 氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基，这些氢原子或自由基通过复杂的化学反应重新化合，形成氢气和低烃类气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也可能生成碳 的固体颗粒及碳氢聚合物（X-蜡）。故障初期，所形成的气体溶解于油中；当故障能量较大时，也可能聚集成游离气体。碳的固体 颗粒及碳氢聚合物可以沉积在设备的内部。
低能量放电性故障，如局部放电，通过离子反应促使最弱的键C-H键（338KJ/mol）断裂，主要重新化合成氢气而积累。对C-C键的断裂需要较高的温度（较多的能量），然后迅速以C-C键（607KJ/mol）、C=C键（720KJ/mol）和C≡C键（960KJ/mol）的 形式重新化合成烃类气体，依次需要越来越高的温度和越来越高的能量。
乙炔是在高于甲 烷和乙烷的温度（大约为500℃）下生成的（虽然在较低温度时也有少量生成）。乙炔一般在800℃～1200℃的温度下生成，而且当温度降低时，反应迅速 被抑制，作为重新化合的稳定产物而积累。因此，大量乙炔是在电弧的弧道中产生的。当然在较低的温度下（低于800℃）也会有少量乙炔生成。
油可起氧化反 应时，伴随生成少量的CO和CO2，并且CO和CO2能长 期积累，成为数量显著的特征气体。
油碳化生成碳粒的温度在500℃～800℃。
纸、层压板或木块等固体绝缘材料分子内含有大量的无水右旋糖环和弱的C-0键及葡萄糖钳键，它 们的热稳定性比油中的碳氢键要弱，并能在较低的温度下重新化合。聚合物裂解的有效温度高于105℃，完全裂解和碳化高于300℃，在生成水的同时，生成大量的 CO和CO2及少量烃类气体和呋喃化合物，同时被油氧化。CO和CO2的形成不仅随温度而且随油中氧的含量 和纸的湿度增加而增加。
概括上述的要点，不同的故障类型 产生的主要特征气体和次要特征气体可归纳为下表
在热动力学和实践的基础上，推荐 改良的三比值（五种气体的三种比值）作为判断充油电气设备故障类型的主要方法。
编码规则如下表
故障类型判断方法如下表
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