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1、《工程電介質(zhì)物理學(xué)》電介質(zhì)的擊穿（3）BreakdownofDielectrics2012年4月~5月電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment1上節(jié)課小結(jié):氣體介質(zhì)的擊穿（1）湯遜理論（均勻電場）自持放電的判據(jù)：（2）巴申定律（應(yīng)用）（3）流注理論（不均勻電場）電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment適用條件理論基礎(chǔ)重要因素pd＞200cm·133Pa電子碰撞電離①空間光電離②空間電
2、荷畸變電場2電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment負(fù)電性氣體的擊穿電子親和力大的一些氣體，如CCl4、SO2、SF6等，其電離能遠(yuǎn)沒有He等惰性氣體大，但其與空氣的耐壓性比（相同pd時）卻顯著的比He等惰性氣體的大?，F(xiàn)象主要原因電子親和力大，容易吸附電子生成負(fù)離子氣體介質(zhì)的擊穿3電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment有效電離系數(shù)=?-??為附著系數(shù)到達(dá)陽極的電子數(shù)負(fù)離子：正離子：
3、氣體介質(zhì)的擊穿4電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment二次電子：即只有???才成立，?=?為臨界條件。E增大?增大E增大?減小氣體介質(zhì)的擊穿5電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment曲線（1）?小，?-?與E的關(guān)系平緩曲線（2）?大，?-?與E的關(guān)系陡1–空氣2–SF6在壓力p一定時，使?=?的電場強(qiáng)度就是這種氣體的擊穿場強(qiáng)。常壓下空氣的臨界場強(qiáng)約為2.7?106V/m，SF6的臨
4、界場強(qiáng)約為8.9?106V/m。氣體介質(zhì)的擊穿6電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment四.極不均勻電場中氣體的擊穿極不均勻電場中的電暈放電極不均勻電場中氣體的擊穿實(shí)際電氣設(shè)備中，電場分布大多是不均勻的，如各種帶電金屬件的尖角、高壓架空輸電線等，而且通常間隙距離很大，電場分布極不均勻。極不均勻電場中，在電壓還不足以導(dǎo)致?lián)舸┣?，小曲率半徑處電場最?qiáng)，出現(xiàn)藍(lán)紫色的暈光，稱為電暈放電。氣體介質(zhì)的擊穿7電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalI
5、nsulationandPowerEquipment電場強(qiáng)度強(qiáng)→碰撞電離→電子迅速離開→留下正空間電荷。極不均勻電場中的電暈放電剛出現(xiàn)電暈時的電壓稱為電暈起始電壓。隨著外施電壓升高，電暈層擴(kuò)大。此時間隙中放電電流從微安級增大到毫安級。電場越不均勻，間隙擊穿電壓和電暈起始電壓間的差別越大。針板電極系統(tǒng)，不同電壓極性的影響。針-板間隙中針為正極性時電暈起始電壓比針為負(fù)極性時略高。氣體介質(zhì)的擊穿8電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment極不均勻電場中氣體的擊穿針為負(fù)極性時，容易達(dá)到自持放電和
6、電暈，但空間電荷使放電區(qū)的外部空間電場削弱，此后流注向平板電極推進(jìn)困難，擊穿電壓較高。針為正極性時，不容易達(dá)到自持放電和電暈，但空間電荷使放電區(qū)的外部空間電場加強(qiáng)，此后流注向平板電極推進(jìn)容易，擊穿電壓較低。擊穿的極性效應(yīng)與電暈起始電壓的極性效應(yīng)剛好相反。輸電線路與高壓電器的外絕緣都屬極不均勻場間隙，交流電壓下?lián)舸┒及l(fā)生在外施電壓的正半周，考核絕緣沖擊特性時應(yīng)施加正極性的沖擊電壓。氣體介質(zhì)的擊穿9電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment氣體介質(zhì)的擊穿10電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室St
7、ateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment5-3液體電介質(zhì)的擊穿液體電介質(zhì)的擊穿理論還很不完善液體凈化技術(shù)還不夠高的條件下，液體凈化程度沒有嚴(yán)格的指標(biāo)規(guī)定；液體介質(zhì)的擊穿與含氣、含雜質(zhì)情況密切相關(guān)。1.高純凈、去氣液體電介質(zhì)的電擊穿理論氣體碰撞電離擊穿機(jī)理碰撞電離與液體分子振動聯(lián)系起來液體介質(zhì)的擊穿11電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateKeyLaborator
