章氣體間隙的擊穿強(qiáng)度2014lu

《章氣體間隙的擊穿強(qiáng)度2014lu》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第3章氣體間隙的擊穿強(qiáng)度3.1穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿3.2雷電沖擊電壓下的擊穿3.3操作沖擊電壓下的擊穿3.4大氣密度和濕度對擊穿的影響3.5SF6氣體間隙中的擊穿3.6提高氣體間隙擊穿電壓的措施氣體擊穿電壓與電場分布有關(guān)均勻、稍不均勻、極不均勻氣體擊穿電壓與電壓形式有關(guān)直流、交流、雷電沖擊、操作沖擊氣體擊穿電壓與氣體種類有關(guān)空氣、電負(fù)性氣體氣體擊穿電壓與氣體狀態(tài)有關(guān)氣體的氣壓、溫度、濕度、海拔高度影響氣體間隙擊穿電壓的主要因素氣體放電理論可以解釋規(guī)律，不能準(zhǔn)確計算間隙擊穿電壓。怎么辦呢？典型電極結(jié)構(gòu)實(shí)際電極布置試驗(yàn)數(shù)據(jù)3.1穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿穩(wěn)態(tài)電壓：直

2、流與工頻電壓均為持續(xù)作用的電壓，這類電壓隨時間的變化率很小，在放電發(fā)展所需時間內(nèi)（以微秒計），外施電壓的變化可忽略不計的電壓。3.1.1均勻電場中的擊穿均勻場工程實(shí)踐中非常少見！為什么呢？靜電電壓表式中d—間隙距離，cm；δ—空氣相對密度。均勻電場中空氣的擊穿場強(qiáng)（峰值）為30kV/cm。在均勻電場中，從自持放電開始到間隙完全擊穿的放電時延可以忽略不計，因此相同間隙的直流擊穿電壓與工頻擊穿電壓（幅值）都相同，且擊穿電壓的分散性也較小。均勻電場中空氣間隙的擊穿電壓經(jīng)驗(yàn)公式為：（kV）圖穩(wěn)態(tài)電壓作用時空氣間隙的擊穿電壓的峰值Ub與極間距離d的關(guān)系均勻電

3、場的擊穿特點(diǎn)是擊穿前無電暈，無極性效應(yīng)，直流、交流、正負(fù)沖擊電壓的擊穿電壓是相同的，均可用此經(jīng)驗(yàn)公式計算。Ub隨著d的增大而顯著增加；Eb基本不變，但隨著d過大，電場的均勻強(qiáng)度減弱，則Eb會稍稍下降。在d=1～10cm的范圍內(nèi)，其擊穿場強(qiáng)約30kV/cm。特點(diǎn)：（1）均勻電場中電極布置對稱，擊穿無極性效應(yīng)；（2）均勻場間隙中各處電場強(qiáng)度相等，擊穿所需時間極短，其直流擊穿電壓、工頻擊穿電壓峰值、50%沖擊擊穿電壓相同；（3）擊穿電壓的分散性很小。⒈特點(diǎn)擊穿前不能形成穩(wěn)定的電暈放電；電場不對稱時，有極性效應(yīng)，不很明顯；直流、工頻下的擊穿電壓(幅值)以及

4、50％沖擊擊穿電壓相同，分散性不大；擊穿電壓和電場均勻程度關(guān)系極大，電場越均勻，同樣間隙距離下的擊穿電壓就越高。典型電極球—球間隙、球—板間隙、圓柱—板、同軸圓柱間隙3.1.2稍不均勻電場中的擊穿10若兩球?qū)ΨQ布置，其中任何一球都不接地，測量對地對稱的直流電壓時，無極性效應(yīng)，但通常是一球接地使用，如圖1.12所示，由于大地的影響，電場分布不對稱，因而有極性效應(yīng)。加拿大魁北克省水電局研究所高電壓試驗(yàn)室尺寸82×67×51.2m3（1）球間隙（eg：高壓實(shí)驗(yàn)室中的測量球隙）12圖一球接地時，直徑為D的球隙的擊穿電壓Ub與間隙距離d的關(guān)系當(dāng)d

5、擊穿特性與均勻電場相似，無極性效應(yīng)；d?D/4時，電場不均勻度增大，大地對球隙中電場分布的影響加大，平均擊穿場強(qiáng)減小，擊穿電壓的分散性增大。極性效應(yīng)：稍不均勻電場中，電暈起始電壓就是其擊穿電壓，所以起暈電壓較低的負(fù)極性下?lián)舸╇妷郝缘陀谡龢O性下的數(shù)值。（2）同軸圓柱電極（eg：高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器、單芯電纜、GIS分相母線）（1）r/R<0.1時，極不均勻電場，擊穿前先出現(xiàn)電暈，且Uc的值很低，因此上述電氣設(shè)備均不設(shè)計在這一r/R范圍內(nèi)。（2）r/R>0.1時，稍不均勻電場，擊穿前不出現(xiàn)電暈，且由圖可見，當(dāng)r/R≈0.33時擊穿電壓出現(xiàn)極大值（上述電氣設(shè)備

6、在絕緣設(shè)計時盡量將r/R選取0.25~0.4的范圍內(nèi)）。d:間距f:不均勻系數(shù)Em:最大場強(qiáng)同軸圓柱擊穿電壓隨r變化出現(xiàn)極大值可解釋為：當(dāng)r很大時雖然電場均勻度接近1，但因氣隙距離d＝（R－r）很小，所以Ub很低；若r過小，雖然此時d增大，但由于電場不均勻度增大，也會使Ub下降。（3）其他形狀的電極布置球狀電極的電場不均勻系數(shù)大于相同半徑的圓柱電極；間隙距離增大時，電場不均勻系數(shù)也增大。3.1.3極不均勻場中的擊穿在間隙很大時，不同形狀電極的間隙擊穿電壓差別并不大，在一極接地時都接近于棒-板電極擊穿數(shù)據(jù)。因此通常選取尖-板和尖-尖作為典型電極，分別

7、用來估算工程中不對稱布置和對稱布置時所需的絕緣距離。不對稱布置的極不均勻場間隙的極性效應(yīng)很明顯，而且其擊穿的極性效應(yīng)與稍不均勻場間隙相反。在各種各樣的極不均勻電場氣隙中：“棒－棒”氣隙：完全對稱性“棒－板”氣隙：最大不對稱性其它類型不均勻電場氣隙擊穿特性介于這兩種之間。對于實(shí)際工程中遇到的各種極不均勻電場氣隙來說，均可按其電極的對稱程度分別選用“棒-棒”或“棒-板”兩種典型氣隙的擊穿特性曲線來估計其電氣強(qiáng)度。+-正棒—負(fù)板間隙的擊穿電壓最低負(fù)棒—正板間隙的擊穿電壓最高棒—棒間隙的擊穿電壓介于兩者之間。（間隙距離減小，不均勻度減?。O不均勻電場的擊穿

8、特性－直流電壓由于棒—板間隙的擊穿總是發(fā)生在棒級為正時的半個周期且電壓達(dá)幅值時，故其擊穿電壓（峰值）和直流下正棒—負(fù)板時的