影响气体放电电压的因素任务二一.pptVIP

一、电场形式对放电电压的影响 1、均匀电场中的击穿电压 在均匀电场中直流及其工频击穿电压及其50％冲击击穿电压 大致相同，其分散性很小。 当s1cm时，均匀电场中的电气强度约为30kv/cm 2、稍不均匀电场中的击穿电压 在稍不均匀电场中的击穿电压与电场均匀程度关系极 大。没有能概况各种电场分布的试验数据，具体间隙的击穿 电压要通过试验才能确定。但是有这样一个规律；电场越均 匀，同样间隙的击穿电压就越高。 工程上常见的稍不均匀电场形式有球－球、球－板 等 影响气体放电电压的因素 任务二 3、极不均匀电场下的击穿电压 在极不均匀电场中，放电分散性较大，且极性效应显著。 间隙距离相同时，电场越均匀，气隙的击穿电压就越高。 二、电压波形对击穿电压的影响 1、直流电压下的击穿 击穿电压与间隙距离近似成正比，其平均击穿场强：正棒－负板约为4.5kv/cm，负棒－正板约为10kv/cm，棒棒电极约为5.4kv/cm. 2、工频电压下的击穿电压 除了起始部分外，击穿电压与距离近似成正比，帮板间隙约为4.8kv/cm，比棒棒电极稍微低一些，但是，当距离大于2m后，这种关系将出现明显的饱和现象，平均击穿场强明显降低，棒板间隙尤其严重。 3、冲击电压下的击穿电压 由于空间电荷的形成，扩散和放电时延的统计性很大，所以操作冲击击穿的分散性也很大，且与距离存在明显的“饱和”现象。 三、气体的性质和状态对气体放电电压的影响 1. 标准大气条件 大气压力 P0=101.3kpa 温度 t0=20 湿度 f0=11g/m3 2. 相对密度的影响 相对密度? p ?=0.289---- T 当?在0.95到1.05之间时,空气间隙的击穿电压U 与?成正比 U= ?U0 3. 湿度的影响 (1). 均匀或稍不均匀电场 湿度的增加而略有增加,但程度极微,可以不校正 (2). 极不均匀电场 由于平均场强较低,湿度增加后,水分子易吸附电 子而形成质量较大的负离子,运动速度,减慢游离 能力大大降低,使击穿电压增大.因此需要校正. 4. 高度的影响 随着高度增加,空气逐渐稀薄,大气压力及空气 相对密度下降,间隙的击穿电压也随之下降. U=ka U0 四、提高气体间隙绝缘强度的方法 有两个途径: 一个是改善电场分布,使之尽量均匀; 另一个是削弱气体间隙中的游离因素. 1. 改善电场分布的措施 (1). 改变电极形状 (2). 利用空间电荷对电场的畸变作用 (3). 极不均匀电场中采用屏障 当屏障与棒极之间的距离约等于间隙的距离的15%-----20%时，间隙的击穿电压提高得最多，可达到无屏障时的2---3倍 2. 削弱游离因素的措施 (1). 采用高气压 气体压力提高后，气体的密度加大，减少了电子的平均自由行程，从而削弱了碰撞游离的过程。如高压空气断路器和高压标准电容器等 (2). 采用高真空 气体间隙中压力很低时，电子的平均自由行程已增大到极间空间很难产生碰撞游离的程度。 如真空电容器、真空断路器等 (3). 采用高强度气体 SF6气体属强电负性气体,容易吸附电子成为 负离子,从而削弱了游离过程.提高压力后可 相当于一般液体或固体绝缘的绝缘强度. 它是一种无色、无味、无臭、无毒、不燃的 不活泼气体，化学性能非常稳定，无腐蚀作 用。它具有优良的灭弧性能，其灭弧能力是 空气的100倍，故极适用于高压断路器中。 * *