高电压1.3.ppt

1.3 固体绝缘表面的 气体沿面放电;沿面放电;; 在放电距离d相同时，沿面闪络电压（Uf）低于纯气隙的击穿电压（ Ub）。工程中的事故往往由沿面闪络造成，因此有必要研究沿面放电特性。;典型支柱覆冰闪络（冰闪）特性研究;典型支柱覆冰闪络（冰闪）特性研究 ;高压绝缘;定义：将处于不同电位的导体或导体与接地构件之间在机械上相互连接固定，在电气上相互绝缘的一种高压绝缘部件. 作用:电气绝缘,机械支撑. 使用数量极大: 例如,一条300km长的交流500kV输电线路,需要悬式绝缘子8～9万片. 绝缘子的分类: 不同类型的绝缘子的结构和外形差异很大,;;用作带电体与接地体间的绝缘和固定连接的固体高压绝缘部件，　 在机械上起固定，电气上起隔离作用 用于架空线路的称为线路绝缘子,如悬式绝缘子(盘形和棒形) ，横担绝缘子 电站用于支持母线或隔离刀闸的称为支柱绝缘子;棒形悬式合成绝缘子; 属棒形绝缘子,安装在电杆上,起到导线对地绝缘和横担支撑作用;导体与地之间绝缘和连接;;;套管：用做导体穿过电器外壳和墙;盘形悬式绝缘子;材料上分：电瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子 有机合成绝缘子;电工陶瓷: 无机绝缘材料 由石英、长石和粘土作原料经高温培烧而成 优点:抗老化,环境耐受性好,耐腐蚀,具有足够的电气和机械强度. 缺点:耐污秽性差,笨重,易碎,运输成本高,制造能耗高,生产时污染大.上釉强度大;钢化玻璃:一种良好的无机绝缘材料. 电气和机械强度大于电瓷；具有与电瓷相同的环境稳定性,生产工艺简单,生产效率高.退火,钢化处理后,机械强度和耐冷热急变性都有很大提高. 损坏后有”自爆”特点,便于及时发现更换. 目前用于盘形悬式绝缘子.;硅橡胶,乙丙橡胶等有机材料:有机合成绝缘子,又称为复合绝缘子或非瓷绝缘子,是新一代产品 优点:强度大,重量轻,体积小，工艺简单，表面有憎水性，耐污闪性好,性价比高. 具有良好的应用前景,目前得到大量的应用;（1）固体介质处于均匀电场中，且界面与电力线平行，如图（a）。;类似套管;类似支持绝缘子;沿面放电：均匀电场中，固体介质的引入并不影响电极间的电场分布，但放电总是发生在界面，且闪络电压比空气间隙的击穿电压要低得多。;越易吸湿的固体(如玻璃,瓷等),沿面闪络电压越低. 由于表面水分中离子沿电场移动需要时间,因此工频电压,直流电压作用下的沿面闪络电压比冲击电压下的沿面闪络电压低.;气压对氮气中沿面闪络电压的影响 ;（3）固体介质是否与电极紧密接触对闪络电压有影响。 ;固体介质表面会吸附气体中的水分形成水膜，电极附近积累起电荷，使介质表面电压分布不均匀，从而降低了闪络电压。 介质表面粗糙，电阻不均匀，以及表面有伤痕裂纹也会畸变电场的分布，使闪络电压降低。 电极和固体介质端面间存在气隙，气隙处场强大易发生电离，产生的带电质点会畸变原电场分布，从而使闪络电压降低。;1.3.3 极不均匀电场中的沿面放电;1、具有强垂直分量时的沿面放电;滑闪放电是强垂直分量绝缘特定的放电形式 滑闪放电的解释 法兰附近沿介质表面电流密度最大，电位梯度也最大，因此最先出现初始的沿面放电 在电场强垂直分量的作用下，带电质点撞击介质表面，引起局部温升，导致热电离，从而带电质点剧增，电阻剧降，通道迅速增长 热电离是滑闪放电的重要特征;滑闪放电的起始电压 和各参数的关系如下：;滑闪放电现象只出现在工频交流电压和冲击电压下，在直流电压下没有明显的滑闪放电现象，而且直流电压下介质厚度对闪络电压的影响也很小，直流电压下沿面放电的这一特点可以这样理解：;提高滑闪放电电压的方法; 、 、 一定时，滑闪放电的起始电压 主要和比表面电容值 有关，经验公式如下：;1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？p49 答：影响套管沿面闪络电压的主要因素有 （1）电场分布情况和作用电压波形的影响 （2）电介质材料的影响（ ，介质厚度） （3）气体条件的影响 （4）雨水的影响;2、具有弱垂直分量时的沿面放电;用均压屏蔽环等改变电极形状,缓和局部高场强,适当均匀整体电场分布.;;三种情况比较：;1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对绝缘的危害比较大，为什么？p49 答：具有强垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害比较大。电场具有弱垂直分量的情况下，电极形状和布置已使电场很不均匀，因而介质表面积聚电荷使电压重新分布所造成的电场畸变，不会显著降低沿面放电电压。另外这种情况下电场垂直分量较小．沿表面也没有较大的电容电流流过，放电过程中不会出现热电离现象，故没有明显的滑闪放电，因而垂直于放电发展方向的介质厚度对放电电压实际上没有影响。其沿面闪络电压与空气击穿电压的差别相比强垂直分量时要小得多。;1.3.4 绝缘子的污