高电压技术相关课件-第一章-xueyd.pptVIP

对击穿电压的补偿（1） 对空气密度的校正 空气相对密度： 当δ=0.95—1.05时 适用：极间距离不大于1m的各种电场和各种电压波形。 其它情况： U≈ m，n：0.4~1.0 -空气密度校正系数， -湿度校正系数 -标准大气压下击穿电压 对击穿电压的补偿（2） 对湿度的校正 水汽分子为电负性气体，可以抑制放电过程。 湿度越大，击穿电压也越高 对均匀和稍不均匀电场，湿度影响可忽略。 电子运动速度较快，不易被捕获 对极不均匀电场的影响显著： k与绝对湿度和电压种类有关； w—取决于电极形状、极间距、电压种类及其极性。 问题：湿度增加时，Kh如何变化？ 对海拔高度的校正 海拔高度增加，大气压力即密度均减小，击穿电压也随之降低。 海拔高于1000m而又低于4000m，补偿方法： 如何理解公式？ U -高海拔地区试验电压 Up -平原地区绝缘试验电压 Ka -海拔校正系数 H -为海拔高度 1.5 提高气体介质电气强度的方法 目的和措施 研究气隙放电的目的：提高气体介质的电气强度 影响气体介质电气强度的因素 气隙长度 电场均匀度 气体特性（电负性） 气体参数（气压、温度、湿度、海拔） 工程上，为了缩小绝缘尺寸，常用措施有： 改善气隙中的电场分布，使之均匀化。 理论基础：电场分布越均匀，气隙的平均击穿场强越高。 方法：改进电极形状、利用空间电荷改善电场分布、采用屏障 削弱或抑制气体介质中的电离过程。 方法：采用高气压、采用强电负性气体、采用高真空 增大电极曲率半径，如采用屏蔽罩。 改善电极绝缘形状，消除边缘效应。消除电极表面毛刺和尖角。 其它：保护金具（绝缘子串上的保护金具）等。 改善电场分布-改进电极形状（1） 改善电场分布-改进电极形状（2） 瑞典 380kV变压器出线套管上的笼型屏蔽 前苏联 750kV隔离开关上的笼型屏蔽 改善电场分布-改进电极形状（3） 1200kV 直流高压发生器上的环型屏蔽 1000kV 标准电容器高压端 双环型屏蔽电极系统 改善电场分布-利用空间电荷 极不均匀电场中，气隙击穿前先发生电晕放电，放电自身产生的空间电荷可改善电场分布。 如：在线-板、线-线结构中采用细线，导线周围可形成均匀电晕层，可改善电场分布，提高击穿电压。 有一定限制范围（细线是相对气隙距离而言），消耗能量 注意：改进电极形状是增大尺寸，而利用空间电荷是要缩小尺寸。 改善电场分布-采用屏障（1） 在极不均匀电场中，采用薄片固体绝缘材料插入电晕间隙适当位置 材料：纸和纸板 挡住与电晕电极同号的空间电荷 使电晕电极与屏障间场强减弱 使屏障与另一极板间场强增大 使电场均匀化 改善电场分布-采用屏障（2） 直流电压下，棒-板空气间隙击穿电压和屏障位置关系 屏障位置不同，击穿电压变化很大 棒极极性不同，屏障的影响也不同 最佳位置：x/d=0.2处。 正极性提高2-3倍，负极性提高0.2倍。 对于交流工频电压，作用仍明显。 屏障靠近板极，负极性击穿电压下降 棒-棒气隙，两极均需设置屏障 原因：电晕从两个棒极发生 球-球气隙如何？其中一极接地？ 屏障对提高稳态击穿电压作用明显，对暂态（冲击）电压不明显 时间短，电荷移动本身不明显 削弱或抑制电离过程-采用高气压 机理：减小电子平均自由行程，削弱和抑制电离过程。 应用：压缩空气断路器、电容器等。 对电气设备外壳密封性能要求很高。 高气压下，电场均匀度的影响更明显。应采取措施均匀电场。 高气压下，电极表面粗糙度的影响也更明显。电极应仔细加工，保持光洁。 气体要过滤水分和尘埃等。 削弱或抑制电离过程-采用强电负性气体 机理：吸附自由电子，降低电离概率 如SF6，氟利昂等卤族元素 优点：电气强度大于空气，气压不必太高，简化设备制造 要求： 液化温度不高； SF6:0.75MPa时液化温度为-20度，高寒地区户外限用 化学性能稳定，放电不易分解、不燃烧、不产生有毒位置； 生产不困难，价格不过高。 SF6，除空气外应用最广泛。 电气强度是空气的2.5倍，灭弧能力则为空气的100倍以上。 0.7Mpa的SF6击穿电压=2.8MPa空气 电场不均匀度对SF6的影响比对空气的大 SF6混合气体。廉价气体，如N2，CO2或空气与SF6混合。 相比于廉价气体自身电气强度，电气强度有很大提高。 但仍低于纯SF6 电气强度对电场敏感度减小。 液化温度降低。 价格降低 削弱或抑制电离过程-采用高真空 机理：提高电子平均自由行程，减少碰撞次数。 据巴申理论，电气强度可以做到无限大。但实际上做不到 极间距离较小时，击穿电压很高。大于常压、高气压气体。 击穿机理：真空击穿理论：与阴极表面的强场发射有关。阴极强场发射电流