高电压1.2.ppt

空气间隙放电电压的影响因素如下： 电场情况：均匀、稍不均匀、极不均匀 大气条件：气压、温度、湿度 电压形式： 持续作用电压：直流电压、工频交流电压、 冲击电压：雷电冲击电压、操作冲击电压 1.2.1 持续作用电压下的击穿 1.2.2 雷电冲击电压下的击穿 1.2.3 操作冲击电压下空气的绝缘特性 1.2.4 大气条件对气体击穿的影响 1.2.5 提高气体击穿电压的措施 极不均匀电场中 （1）直流电压下（有极性效应） 同样间隙距离下不同间隙类型的击穿电压比较： 负棒—正板 棒—棒 正棒—负板 （2）工频电压下（有极性效应，击穿电压峰值稍低于直流击穿电压） 棒—板间隙的击穿总是在棒极性为正、电压达峰值时发生。 1 .雷电冲击电压标准波形 2 . 冲击放电时延 3 . 雷电冲击50％击穿电压 4 . 伏秒特性 先导放电：微弱发光的通道从雷云向地面伸展，它以逐级推进的方式向下发展（预放电） 特点： 发展速度慢，约107m/s， 放电电流小，约100A 头部电位高，数万千伏~亿伏； 温度高； 整个先导放电持续时间长，约0.005－0.01s 放电伴有不太明亮的闪光，头部最亮 主放电阶段：当先导放电接近地面时(100m)，地面上一些高耸的物体因周围电场强度达到了能使空气电离程度，会发出向上的迎面先导，当它与下行先导相遇时，就出现了强烈的电荷中和过程。 特点： 发展速度快， 放电电流大，一般100－200kA 整个放电持续时间短，约50－100μs 放电伴随极明亮的闪光和震耳的雷鸣（电磁效应、机械效应，通道温度15000－200000C） 1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？p49 答：图1-13表示雷电冲击电压的标准波形和确定其波前和波长时间的方法(波长指冲击波衰减至半峰值的时间)。图中O为原点，P点为波峰。国际上都用图示的方法求得名义零点。图中虚线所示，连接P点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于点，这样波前时间、和波长都从算起。 目前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是： 50％冲击击穿电压比工频击穿电压的峰值要高一些； 均匀电场和稍不均匀电场间隙的放电时延短，击穿的分散性小，冲击击穿通常发生在波峰附近； 极不均匀电场间隙的放电时延长，冲击击穿常发生在波尾部分。 U形曲线 左半支： 波前↓→放电时延↓→Ub ↑ 右半支： 波前↑→空间电荷迁移范围↑ →电极附近电场↓→Ub ↑ ①在不同的电场结构中，正操作冲击50%击穿电压比负极性低，一般均讨论正极性的情况。 ②操作冲击击穿电压不仅远低于雷电冲击击穿电压，在某些波前时间内，甚至比工频击穿电压还低。 ③在同极性的雷电冲击标准波作用下，棒-板间隙的击穿电压比棒-棒间隙时低得不多，而在操作过电压下，前者比后者低得多 启示：在设计高压电气设备时应尽量 避免出现棒-板间隙 长间隙下先导形成后，放电更易发展，这对于发展特高压输电技术是不利的； 而雷电冲击作用时间太短，其饱和不明显，放电电压与间隙距离一般呈线性关系。 1-5操作冲击放电电压的特点是什么？p49 答：操作冲击放电电压的特点：（1）U形曲线，其击穿电压与波前时间有关而与波尾时间无关；（2）极性效应，正极性操作冲击的50％击穿电压都比负极性的低；（3）饱和现象；（4）分散性大；（5）邻近效应，接地物体靠近放电间隙会显著降低正极性击穿电压。 非标准大气压条件时，需将由上图查的的绝对湿度与修正值ΔH相加，以得到该处实际的绝对湿度值： 1-8某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度=30℃，湿球温度=25℃，气压=99.8kPa的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度δ=0.95） 1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？ 解：查GB311.1-1997的规定可知 35kV母线支柱绝缘子的1min干工频耐受电压应为100kV，则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min干工频耐受电压试验时，其耐受电压U应为 均匀电场中的击穿电压 击穿电压等于起始放电电压，且无极性效应。 稍不均匀电场中的击穿电压 极性效应：负极性击穿电压略低于正极性 极不均匀电场中的击穿电压 放电的分散性大，且极性效应明显 均匀电场中 不同电压波形下击穿电压(峰值)相同，放电分散性小 稍不均匀电场中 不同电压波形下击穿电压基本相同，放电分散性不大，极性效应不显著 极不均匀电场中 直流、工频及冲击电压间差别明显 直流电压