气体介质的电气强度 《高电压技术》课件技术方案.pptVIP

1.2 气体介质的电气强度;空气间隙放电电压的影响因素如下：; 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;1.2.1 持续作用电压下的击穿;电极布置对称，无击穿的极性效应； 间隙中各处电场强度相等，击穿所需时间极短； 直流击穿电压、工频击穿电压峰值以及50％冲击击穿电压相同； 击穿电压的分散性很小。; 稍不均匀电场的击穿电压通常可以根据起始场强经验公式进行估算;图1-12 几种典型电极结构示意图 1、同心球 2、球－平板 3、球－球 4、同轴圆柱 5、圆柱－平板 6、圆柱－圆柱 7、曲面－平面 8、曲面－曲面 ;球－板电极;柱—板电极;平行圆柱电极;同轴圆柱电极;同心球电极;球－球电极; 另外，对于某些不太好根据经验公式求的电场结构，也可以用 ＝30kV/cm进行大致估算，则间隙击穿电压 为;3、极不均匀电场中的击穿;工频电压下，击穿都发生在正半周峰值附近。;1.2.2 雷电冲击电压下的击穿;1、雷电冲击电压的标准波形; 下行负极性雷通常可分为3个主要阶段：; 先导过程：延续约几毫秒，以远级发展、高电导、高温的、具有极高电位的先导通道将雷云到大地之间的气隙击穿。沿先导通道分布着电荷，其数量达几库仑。; 主放电过程：当下行先导和大地短接时，发生先导通道放电的过渡过程。在主放电过程中，通道产生突发的亮光，发出巨大的声响，沿着雷电通道流过幅值很大、延续时间为近百微秒的冲击电流。 ; 余光放电：主放电完成后，云中的剩余电荷沿着雷电通道继续流向大地，这时在展开照片上看到的是一片模糊发光的部分，相应的电流是逐渐衰减的，约为 A，延续时间约为几毫秒。; 通常，雷电放电并未结束，随后还有几个(甚至十几个)后续分量。每个后续分量也是由重新使雷电通道充电的先导阶段、使通道放电的主放电阶段和余光放电阶段组成。各分量中的最大电流和电流增长最大陡度是造成被击物体上的过电压、电动力、电磁脉冲和爆破力的主要因素。而在余光阶段中流过较长时间的电流???是造成雷电热效应的重要因素。;图1-13 标准雷电冲击电压波形 －波前时间 －半峰值时间 -冲击电压峰值;图1-13 标准雷电冲击电压波形 －波前时间 －半峰值时间 —冲击电压峰值; 目前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是：;2、放电延时;图1-14 冲击击穿所需时间的示意图;图1-14 冲击击穿所需时间的示意图;图1-14 冲击击穿所需时间的示意图; 放电时间tb和tlag放电时延的长短都与所加电压的幅值 有关，总的趋势是 越高，放电过程发展的越快，tb和tlag越短。;3、50％击穿电压;;4、伏－秒特性;;1.2.3 操作冲击电压下空气的绝缘特性;1、操作冲击电压波形; ;图1-17 操作冲击电压全波 图中0点为实际零点，u为电压值，图中u＝1.0处为电压u峰值;2. 操作冲击放电电压的特点;1.2.4 大气条件对气体击穿的影响; 前面介绍的不同气隙在各种电压下的击穿特性均对应于标准大气条件和正常海拔高度。;压力：p0=101.3kPa(760mmHg)； 温度：t0=20摄氏度或T0=293K； 绝对湿度：hc=11g/m3。; 上式不仅适用于气隙的击穿电压，也适用于外绝缘的沿面闪络电压。; 在进行高压试验时，也往往要根据实际试验时的大气条件，将试验标准中规定的标准大气条件下的试验电压值换算得出实际应加的试验电压值。;湿度校正因数 ;在均匀和稍不均匀电场中，放电开始时，整个气隙的电场强度都较大，电子的运动速度较快，不易被水气分子所俘获，因而湿度的影响就不太明显，可以忽略不计。 例如用球隙测量高电压时，只需要按空气相对密度校正其击穿电压就可以了，而不必考虑湿度的影响。;在极不均匀电场中，湿度的影响就很明显了，这时可以用下面的湿度校正因数来加以修正：;空气密度校正因数 ; 在大气条件下，气隙的击穿电压随 的增大而提高。;海拔高度的影响 ;我国国家标准规定：对于安装在海拔高于1000m、但不超过4000m处的电力设施外绝缘，其试验电压U应为平原地区外绝缘的试验电压 乘以海拔校正因数足 即：;1.2.5 提高气体击穿电压的措施; 为了缩小电力设施的尺寸，总希望将气隙长度或绝缘距离尽可能取得小一些，为此就应采取措施来提高气体介质的电气强度。从实用角度出发，要提高气隙