气体放电的基本理论.ppt

长间隙击穿过程在间隙距离较长时，存在某种新的、不同性质的放电过程，称为先导放电。长间隙放电电压的饱和现象可由先导放电现象作出解释。长间隙的放电大致可分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成及发展过程。不太长间隙的放电没有先导放电阶段、只分为电子崩、流注和主放电阶段。1）电晕的含义极不均匀电场中，当电压及平均场强较低时电极曲率较大处附近空间的局部场强已很大，在这局部强场区中，产生强烈的电离，离电极稍远处场强大为减弱，电离只局限在电极附近的强场范围内。伴随着电离而存在的复合和反激励，辐射出大量光子，使在黑暗中可看到在电极附近空间有蓝色的晕光，这就是电晕。第5节电晕放电2）电晕放电的效应电晕过程有声、光、热等效应，发出“咝咝”的声音、蓝色的晕光以及使周围温度升高等。电极突出处，电子和离子在局部强场驱动下高速运动，与气体分子交换动量，形成“电风”。产生高频脉冲电流，含许多高次谐波，干扰无线电。产生化学反应,在空气中形成O3、NO和NO2。可听噪声，对人造成生理、心理上的影响。特高压系统尤甚。产生能量损耗，在某些情况下，会达到可观的程度。3）电晕放电的对策对策：（限制导线的表面场强）增大线间距离；增大导线半径（采用分裂导线）。330，500和750kV线路分别采用二分裂、四分裂和六分裂导线。4）电晕放电的利用在某些情况下可以利用电晕放电产生的空间电荷来改善极不均匀场的电场分布，以提高击穿电压。电晕造成的损耗可削弱输电线上的雷电冲击电压波的幅值和陡度；利用电晕制造除尘器、消毒柜和对废气、废水进行处理及对水果、蔬菜进行保鲜等。极不均匀电场中气隙放电的极性效应对于“棒—板”间隙，将“棒”的极性定义为间隙的极性1）正极性--棒起晕电压高击穿电压低2）负极性--棒起晕电压低击穿电压高1）定义—当绝缘承受的电压超过一定值时，在固体介质和空气交界面上出现的放电现象，叫沿面放电。当沿面放电发展成为贯穿性的空气击穿时，叫沿面闪络。沿面放电是气体放电，由于交界面上电压分布不均匀，沿面闪络电压比气体单独存在时的击穿电压低输电线路遭受雷击时绝缘子的闪络，处于大气脏污地区的瓷瓶在雷雾天发生闪络，均属沿面放电。为避免绝缘子发生不可恢复的击穿，在设计中让其击穿电压高出闪络电压约50%2）影响因素—绝缘表面状态、污秽程度、气候条件等因素影响很大。第6节沿面放电与污秽闪络沿面闪络的几种形式工频电压作用下沿平板玻璃表面滑闪放电照片污闪实例辽沈地区2001年2月22日遭遇最严重大面积停电事故，沈阳市区停电面积超过70%。辽沈停电事故是从输电线路污闪开始的。辽沈为重工业区，含盐的空气污染物附着在绝缘瓷瓶上，大雾湿气使瓷瓶绝缘能力降低，电弧沿着瓷瓶表面爬升，出现闪烙1、沿面电场分布的典型情况（1）固体介质处于均匀电场中，且界面与电力线平行，如图（a）。（2）固体介质处于极不均匀电场中，且电力线垂直于界面的分量比平行于表面的分量要大得多，如图(b)。（3）固体介质处极不均匀电场中，电场强度平行于界面的分量要比垂直分量大，如（c）。2均匀电场中的沿面放电沿面放电：均匀场中，固体的引入不影响极间的电场分布，但放电总是发生在界面，且闪络电压比纯气隙击穿电压低得多。不同介质的沿面闪络电压空气间隙石蜡瓷与电极接触不紧密的瓷原因：1）固体表面粗糙，局部场强大；2）固体表面吸收水分，改变电场分布；3）固体与电极接触不紧密，小气隙，易局放。3极不均匀电场中的沿面放电具有强垂直分量时的沿面放电（d）套管表面电容沿套管表面放电的示意图（a）电晕放电（b）细线状辉光放电（c）滑闪放电具有弱垂直分量时的沿面放电沿面闪络电压与空气击穿电压的差别比前述两种电场情况都要小得多。因此这种情况下，为提高沿面放电电压，主要从改进电极形状以改善电极附近的电场着手.1－空气隙击穿2－石蜡3－胶纸4－瓷和玻璃沿不同材料圆管表面的工频闪络电压峰值表面凝露对沿面放电的影响不同放电距离时清洁的环氧树脂支柱绝缘子的交流闪络电压（环境温度为30℃）RH超过60%闪络电压下降；原因：表面凝露SF6中工频沿面闪络电压（气压0.35MPa）1－气温为-2℃~＋4℃2－气温为-29℃~-2℃3－环氧树脂绝缘子露（液态）霜（固态）表面淋雨对沿面放电的影响光滑瓷柱的干闪和湿闪电压干闪湿闪雨中电导率对湿闪电压的影响（取雨水电导率为0.1S/m时的闪络电压为1）脏污绝缘表面的沿面放电污闪：户外绝缘子常会受到工业污秽或自然界盐碱、