第3章 氣體間隙的擊穿強(qiáng)度

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1、高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)氣體擊穿電壓的相關(guān)因素：第3章氣體間隙的擊穿強(qiáng)度氣體擊穿電壓與電場分布有關(guān)氣體擊穿電壓與電壓種類有關(guān)3.1穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿氣體擊穿電壓與氣體種類有關(guān)3.2雷電沖擊電壓下的擊穿氣體擊穿電壓與氣體狀態(tài)有關(guān)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學(xué)高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)3.1穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿?稍不均勻電場中的擊穿特點(diǎn)：?均勻電場中的擊穿（1）擊穿前不發(fā)生電暈eg：高壓靜電電壓表的電極布置靜電電壓表（2）電場不對稱時，無明顯極性效應(yīng)特點(diǎn)：（3）

2、直流、工頻及50%沖擊擊穿電壓相同400（1）均勻電場中電極布置對稱，擊穿無極性效應(yīng)；（4）擊穿電壓分散性小100V工大/kb（2）均勻場間隙中各處電場強(qiáng)（5）擊穿電壓和電場不均勻程度關(guān)系大，所以沒能概U10度相等，擊穿所需時間極短，括各種電場分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)其直流擊穿電壓、工頻擊穿電1壓峰值、50%沖擊擊穿電壓相0.010.1110d/cm同；U＝＋24.22ddd6.08d()kVb（3）擊穿電壓的分散性很小。西安理高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)?稍不均勻電場中的擊穿（2）同軸圓柱電極（1）球間隙（eg：高壓實(shí)驗(yàn)室中的測量球隙）（eg：高壓標(biāo)準(zhǔn)電

3、容器、單芯電纜、GIS分相母線）a.dD/4時，電場不均勻程度增大，（2）r/R>0.1時，稍不均勻電擊穿場強(qiáng)下降，場，擊穿前不出現(xiàn)電暈，且由圖出現(xiàn)極性效應(yīng)；可見，當(dāng)r/R≈0.33時擊穿電壓c.球隙測壓器的工出現(xiàn)極大值（上述電氣設(shè)備在絕作范圍d≤D/2；d緣設(shè)計(jì)時盡量將r/R選取0.25~0.4否則因放電分散UE＝bmf的范圍內(nèi)）。性增大，不能保證測量的精度。1高電壓

4、工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)（3）其他形狀的電極布置?極不均勻電場中的擊穿不對稱布置的極不均勻場間隙的極性效應(yīng)很明顯。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。dUE＝bmfP＝(r+d)/r棒－棒和棒－板空氣間隙的工頻尖－板和尖－尖空氣間隙的直流擊穿電壓擊穿電壓（有效值）學(xué)高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)3.2雷電沖擊電壓下的擊穿?放電時延?沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形氣體擊穿的必備條件：（1）電場足夠高或電壓足夠大（2）氣隙中存在有效電子工大（3）一定的時間波前時間半峰值時間標(biāo)準(zhǔn)雷電波的波形：T1=1.2μs±30％，

5、T2=50μs±20％對于不同極性：+1.2/50μs或-1.2/50μs操作沖擊波的波形：T1=250μs±20％，T2=2500μs±60％對于不同極性：+250/2500μs或-250/2500μs西安理高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)?放電時延?50％擊穿電壓及沖擊系數(shù)統(tǒng)計(jì)時延：從外施電放電形成時延：從出1.50％擊穿電壓2.沖擊系數(shù)壓達(dá)Uo時起，到出現(xiàn)現(xiàn)第一個有效自由電一個能引起擊穿的初子時起，到放電過程多次施加電壓時有半數(shù)會同一間隙的50％沖擊擊穿始電子崩所需的第一完成所需時間，即電臨界個有效電子所需時間子崩的形成和發(fā)展到導(dǎo)致?lián)舸┑碾妷褐?/p>

6、Ub50。電壓與穩(wěn)態(tài)擊穿電壓Uss之比。流注等所需的時間擊穿電壓UU=-3dbb0502高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)?伏－秒特性伏－秒特性：在同一沖擊電壓波形下，擊穿電壓值與放電時延（或電壓作用時間）有關(guān)的特性。絕緣的伏－秒特性用實(shí)驗(yàn)確定間隙伏－秒特性的方法：保持沖擊電壓的波形不變，逐漸升高電壓使間隙發(fā)生擊穿，并根據(jù)示波圖記錄擊穿電壓U與擊穿時間t。50%伏擊穿發(fā)生在波前或秒特性避雷器的峰值，取此刻值伏－秒特性100%伏擊穿發(fā)生在波尾，取峰值秒特性50%沖擊電氣設(shè)備絕緣的伏－秒特性和避雷器的伏－秒特性擊穿電壓未擊穿0%伏秒（a）正確配合（b）不正

7、確配合特性學(xué)高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)3.3操作沖擊電壓下的擊穿?操作沖擊電壓的推薦波形?操作沖擊電壓下?lián)舸┑腢形曲線a.T1/T2=250(±20％)/2500(±60％)μsb.振蕩操作波電壓作用時間增加工頻擊穿后空間電荷遷移范?長空氣間隙在操作沖擊電壓下的擊穿強(qiáng)度場強(qiáng)圍擴(kuò)大，改善了間Eb隨tf的減小而棒－棒特點(diǎn)：隙中電場分布，擊雷電沖擊增大是放電時延在起作用，與雷穿電壓提高（1）長間隙的雷電沖擊擊穿電壓遠(yuǎn)比操電沖擊電壓相似操作沖擊作沖擊擊穿電壓要高；工大（2）間隙長度超過5m時呈現(xiàn)飽和趨勢。導(dǎo)線－板（3）間隙距離越大，“2”與“3”的擊穿

8、電最小擊穿壓的差別越大。電壓（1）長空氣間隙的操作沖擊擊穿通常發(fā)生在波前部分，因而其3.4擊穿電壓僅與波前時間有關(guān)。棒板間隙距離1～20