课件：不均匀电场放电.pptVIP

结论： 在相同间隙下 正棒—负板 负棒—正板 电晕起始电压 间隙击穿电压 高 低 低 高 工程实际中，输电线路外绝缘和高压设备的外绝缘都属于极不均匀电场分布，在交流电压下的击穿都发生在正半波。 后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用 资料仅供参考，实际情况实际分析 * * * * * * * * * * * 4 不均匀电场气体放电 4 不均匀电场空气间隙的放电 工程情况 电力系统中大多数的带电设备都处在长间隙不均匀电场中，如，变压器高压套管引出线对低压套管及壳；高压输电线对地；实验室的试验变压器高压端对墙等。那么，关于长间隙不均匀电场气体放电的物理过程又是如何发展的呢？ 均匀电场：两个电极的面积远远大于两电极间的距离，这两个电极间的电场称为均匀电场。如平板电极； 不均匀电场：两电极的曲率半径小于两电极间的距离时，两电极间的电场就是不均匀电场。如棒-棒、棒-板； 4.1 电场不均匀程度的划分 4.2 稍不均匀电场中的击穿过程 4.3 极不均匀电场中的击穿过程 4.1 电场不均匀程度的划分 球隙的放电特性与极间距离的关系 1-击穿电压 2-电晕起始电压 3-过渡区域 从放电现象上看： 电场均匀时：间隙击穿前，看不到放电痕迹，间隙中的电流极小； 电场不均匀时，当电压还明显低于击穿电压时，在电场局部增强的区域出现白紫色晕光，可听到咝咝声，放电电流可以测到，但仍很小，间隙还保持绝缘性能。这种局部放电的现象称为电晕放电。 刚出现电晕放电时的电压－电晕起始电压 电晕放电不稳定，击穿电压分散性很大 稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特点1 以球-球不均匀电场为例 d=2D时，电场较均匀。 放电特性与均匀电场相似，一旦出现自持放电，气隙随即被击穿 d=4D时，电场分布极不均匀。 极间电压达到某一临界值时，球极出现蓝紫色的晕光，伴随“咝咝”声 称这种局部放电为电晕放电，称临界电压为电晕起始电压。 电晕是放电的一种。 外加电压增大，电极表面电晕层随之扩大，出现刷状细火花，最终击穿 2Dd4D时，过渡区域。 随电压升高会出现电晕，但不稳定，球隙立刻转为火花放电 极不均匀电场中，电晕起始电压击穿电压。 电场越不均匀，二者的差别也越大 D d 电场越不均匀，击穿电压和电晕起始电压之间的差别越大，从放电观点看：电场的不均匀程度可以根据是否存在稳定的电晕放电来区分； 为了定量描述各种结构的电场不均匀程度，可引入一个电场不均匀系数f，表示为： Emax : 最大电场强度; Eav :平均电场强度, f2时为稍不均匀电场，f4属不均匀电场。 4.2 稍不均匀电场中的击穿过程 稍不均匀电场中的放电过程与均匀电场相似，属于流注击穿，击穿条件就是自持放电条件，无电晕产生。 但稍不均匀电场中场强并非处处相等， 电离系数α是空间坐标x的函数，因此自持放电条件为： 相同极间距离时，稍不均匀场气隙的击穿电压小于均匀场气隙 4.3 极不均匀电场中的击穿过程 4.3.1 电晕放电 4.3.2 极性效应 4.3.3 长间隙放电过程 两大特点 极不均匀电场中的电晕放电现象（1） 极不均匀电场中的电晕放电现象（2） 4.3.1 电晕放电 定义：电场极不均匀时，在大曲率电极附近很薄一层空气中具备自持放电条件，放电仅局限在大曲率电极周围很小范围内，而整个气隙尚未击穿。 电晕放电也就是局部流注放电。 特点：电晕放电是极不均匀电场特有的自持放电形式，电晕起始电压(Uc)低于击穿电压(Ub)，电场越不均匀其差值越大。 电晕放电的起始电压一般用经验公式来推算，应用最广的是皮克公式，电晕起始场强近似为：同直径的两根平行园导线 电晕起始电压可由Ec求得。对于离地高度为h的单向导线可写出 对于三相输电导线，上式中的Uc代表相电压，d为导线的几何均距。 对于距离为d的两根平行导线（d 远大于 r）则可写出 极不均匀电场中的电晕放电现象（4） 以导线-板气隙为例。不同直径D导线工频击穿电压与极间距离d的关系。 观察图1-8，得到： 击穿电压排序（由高到低）：均匀场D最小较小较大最大尖-板 D在厘米级时，击穿电压大于棒（尖）-板气隙，二者相近。 D为0.5mm时，击穿电压略小于均匀场，二者接近。 发现什么问题？ 极不均匀电场中的电晕放电现象 矛盾：D越小，电场越不均匀，应该越接近尖-板，实际却远离尖-板而接近均匀场？ D较大时，局部毛刺（类似于尖）先出现刷状放电，与尖-板接近 D较小时，电晕放电形成的均匀电晕层，改善了电场分布，提高击穿电压 电晕起始电压、击穿电压，以及二者与电场不均匀程度的变化关系 电晕起始电压：电场越不均匀，越低 击穿电压：电场越不均匀，越低 电场越