高电压工程1(气体击穿)讲义.pptVIP

高电压技术;电介质(dielectric)： ----在电场中能产生极化的物质，指通常条件下导电性能极差、在电力系统用作绝缘的材料。 ----极化是指物质中电荷分离形成耦极子的过程;1 电介质的极化、电导和损耗;Q′;电子式极化;离子式极化; ;偶极子极化;频率太高时偶极子将来不及转动，因而其εr 值变小。温度对极性电介质εr 值也有很大的影响。因为温度较低时分子间的联系紧密，偶极子转动困难。所以εr 很小。温度升高后分子热运动加剧，阻碍极性分子沿电场取向，使极化减弱。所以液体固体的εr 在低温下先随温度的升高而增大，以后当热运动变的较强烈时，εr 又开始随温度的上升而减小。;空间电荷极化(夹层极化); 为便于比较，将上述各种极化列为下表;二. 电介质的电导(electrical conduction);2.电介质电导与金属电导的区别 ;4. 固体电介质的体积电阻和表面电阻;三.电介质的损耗(dielectric loss);2. 电介质的三支路等值电路;吸收曲线;4. 介质损耗角正切tgδ ;并联等值电路：;并联电路中：;5. 用tgδ作为综合反映介质损耗特性优劣的指标 ;▲一切电介质的电气强度都是有限的，超过某种限度，电介质就会丧失其原有的绝缘性能，甚至演变成导体。;;基本概念回顾：;施加能量WWi;§2.1 气体中带电粒子的产生与消失; 电子引起碰撞电离的条件：;2.光电离：在光照射下，将光子能量传给粒子，游 离出自由电子 ------由光电离而产生的自由电子称为光电子 必要条件：光子的能量大于气体粒子的电离能 ;3.热电离：气体的热状态引起的电离，实质仍是碰撞 电离和光电离，能量来自气体分子的热能。 ;4.电极表面电离: ---气体中的电子也可从金属电极表面游离出来。 ---游离需要能量，称金属的逸出功，小于气体 分子的电离能 ----表明金属表面电离比气体空间电离更易发生;5.负离子的形成: 中性分子或原子与电子相结合，形 成负离子（附着）;二. 带电粒子的消失（去电离、消电离）;§2.2 气体放电过程及电子崩的形成;0a段：随着E增大，气隙中的初始带电粒子向电极运动的速度加快而导致复合数减少，表现为I随U的提??而增大；;二.电子崩的形成：;电子崩中电子数目增长过程分析：;到达 ;抵达阳极的电子数：;一个初始电子走过 距离后，由本身 碰撞电离产生的电子数是 ，计及新 产生的电子也参加电离过程，则电子数 增加到 个，若 ， 则 ;三.自持放电条件; 过程：;—自持放电条件; 起始场强 （起始电压）;Townsend放电理论总结：;§2.3 均匀电场中的击穿电压及其影响因素;∴;二.空气击穿电压 与 的关系;三.气体放电的流注理论 ;1. 空间电荷对电场的影响;2. 空间光电离的作用;正流注形成过程：（当外加电压不是很高时） ;负流注形成过程： （当外加电压足够高时） ;●流注的特点;流注理论和汤逊理论比较：;§1.4 不均匀电场中气隙的放电过程;▼极不均匀电场中，首先在强场区发生电晕放电，自持放电条件即是电晕起始条件，气隙击穿电压大于电晕起始电压。;三. 电晕放电;2. 电晕的危害及作用;3. 起晕场强与导线尺寸的关系 平行导线, 相距为D, 半径为r ，Dr，线间电压为U;四 . 极不均匀电场中放电的极性效应;正棒负板电极;负棒正板电极;★常用高压工程术语 击穿：在电场的作用下，由电介质形成的绝缘间隙，丧失绝缘 性能，形成导电通道的过程， 放电：气体绝缘的击穿过程 闪络：沿固体介质表面发展的气体放电（亦称沿面放电） 电晕：由于电场不均匀，在电极附近发生的局部电离放电 击穿（放电）电压Ｕb（ｋＶ）：使绝缘击穿的最低临界电压 击穿场强（抗电强度，绝缘强度）Ｅb（ｋＶ／ｃｍ）： 发生击穿时在绝缘中的最小平均电场强度。 Eb ＝Ｕb／Ｓ（Ｓ：极间距离） ;Chapter 3. 气隙的击穿特性;一. 均匀电场气隙的击穿;二.稍不均匀电场;1.直流电压作用下 　 　　 显著的极性效应;2 .工频电压作用下 击穿总是在棒极为正半波峰值附近发生 d＜１ｍ时，Ｕb接近与d成正比 　　　　　棒－棒，Ｕb ≈ ６d 　　　　　棒－板，Ｕb ≈ ５d　　相差不多 d＞２ｍ时，Ｕb与d的关系趋向饱和，棒－板尤甚。 各种气隙的工频Ｕb 分散性不大，标