高电压技术——(二).pptVIP

主讲教师：李 丹lucy2140@163.com 三峡大学电气与新能源学院输电线路系 第二节 均匀电场中气体击穿的发展过程 1、非自持放电和自持放电 2、汤逊气体放电理论 3、气体放电的流注理论 电子崩头部聚集大部分正离子和全部电子，产生了电场畸变； 在电场很小的区域，电子和正离子浓度最大，有利于完成复合； 强烈的复合辐射出许多光子，成为引发新的空间光电离辐射源。 辐射源向气隙空间各处发射光子而引起光电离。如果光子位于强场区，二次电子崩将以更大得多的电离强度向阳极发展，或汇入崩尾。 这些电离强度和发展速度远大于初始电子崩的新放电区（二次电子崩）以及它们不断汇入初崩通道的过程被称为流注。 放电时间 二次崩的起始电子是光子形成的，而光子以光速传播，所以流注发展非常快。 放电外形 二次崩的发展具有不同的方位，所以流注的推进不可能均匀，而且具有分支。 阴极材料 大气条件下的气体放电不依赖阴极表面电离，而是靠空间光电离产生电子维持，因此与阴极材料无关。 (1)汤逊理论的基本观点： 电子碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要过程，而阴极表面的电子发射是维持放电的必要条件。 (2)流注理论的基本观点： 以汤逊理论的碰撞电离为基础，强调空间电荷对电场的畸变作用，着重于用气体空间光电离来解释气体放电通道的发展过程； 放电从起始到击穿并非碰撞电离连续量变的过程，当初始电子崩中离子数达108以上时，引起空间光电离质变，电子崩汇合成流注； 流注一旦形成，放电转入自持。 第三节 不均匀电场中的放电过程 1、稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特征 2、电晕放电 3、极性效应 4、长气隙放电 第四节 冲击电压下的气隙击穿 1、放电时间 2、冲击电压波形的标准化 3、冲击电压下的气隙击穿特性 第五节 沿面放电和污闪事故 1、沿面放电的一般概念 2、沿面放电的类型与特点 3、沿面放电电压的影响因素和提高方法 4、固体表面有水膜时的沿面放电 5、绝缘子污染状态下的沿面放电 6、污闪事故的对策 第四节 冲击电压下的气隙击穿 1、放电时间 （1）气隙击穿必备条件 足够大的电场强度或足够高的电压； 在气隙中存在能引起电子崩并导致流注和主放电的有效电子； 需要有一定的时间，让放电得以逐步发展并完成击穿。 第四节 冲击电压下的气隙击穿 1、放电时间 （2）放电时间的组成 放电的总时间 tb 由三部分组成： tb = tl + ts + tf t1 ——所加电压从0上升到Us的时间； ts ——统计时延，指从 tl 到气隙中出现第一个有效电子； tf——放电形成时延，从出现有效电子到最终击穿。 ts t1 tf tlag tb U u t US tlag = ts + tf tlag——放电时延 U越高，放电过程发展越快， tb和tlag越短 Us--间隙在工频或直流电压作用下的击穿电压称为静态击穿电压 第四节 冲击电压下的气隙击穿 2、冲击电压波形的标准化 （1）标准雷电冲击电压波 用来模拟电力系统中的雷电过电压波，采用非周期性双指数波。 0.3 0.5 0.9 1 0 0’ T1 T2 u / Um t 国际电工委员会(IEC)和我国国家标准规定为： T1=1.2μs，容许偏差±30% ； T2=50μs，容许偏差±20%； 通常写成1.2/50μs，可在前面加上正、负号表示极性。 第四节 冲击电压下的气隙击穿 2、冲击电压波形的标准化 （2）标准雷电截波 用来模拟雷电过电压引起气隙击穿或外绝缘闪络后出现的截尾冲击波 。 国际电工委员会(IEC)和我国国家标准规定为： T1=1.2μs，容许偏差±30% ； Tc=2～5μs，容许偏差±20%； 通常写成1.2/2～5μs，可在前面加上正、负号表示极性。 0.9 0 0.3 1 u / Um 0’ T1 Tc t 第四节 冲击电压下的气隙击穿 2、冲击电压波形的标准化 （3）标准操作冲击电压波 用来等效模拟电力系统中操作过电压波，一般也用非周期性双指数波。 波前时间Tcr=250μs, 容许偏差±20%； 半峰值时间T2=2500μs, 容许偏差±60% 。 可写成250/2500μs冲击波。 0.5 1 0 u / Um Tcr T2 t u 0 Um Tcr t Tcr=1000 ～ 1500us 衰减震荡波，第一个半波的持续时间在2000～3000μs之间，极性相反的第二个半波的峰值约为第一个半波峰值的80% 第四节 冲击电压下的气隙击穿 3、冲击电压下的气隙击穿特性 （1） 50%冲击击穿电压 工程实际中广泛采用击穿百分比为50%时的电压U50%来表征气隙的冲击击穿特性。 U