第03章气隙的电气强度汇编.ppt

第3章 气隙的电气强度 3.1 气隙的击穿时间 3.2 气隙的伏秒特性 3.3 大气条件对气隙击穿电压的影响 3.4 电场均匀程度对气隙击穿电压的影响 3.6 提高气隙击穿电压的方法 3.7 影响气隙沿面闪络电压的因素 * 3.1 气隙的击穿时间 3.2 气隙的伏秒特性 3.3 大气条件对气隙击穿电压的影响 3.4 电场均匀程度对气隙击穿电压的影响 3.6 提高气隙击穿电压的方法 3.7 影响气隙沿面闪络电压的因素 静态击穿电压 ：长时间作用在气隙上能使气隙击穿的最低电压。 击穿时间 ：从开始加压的瞬间起到气隙完全击穿为止的总的时间。 放电时延 ：从 至完全击穿。 统计时延 ：从 至形成第一个有效电子。 升压时间 ：升压至静态击穿电压。 击穿时间 ：升压至完全击穿。 放电发展时间 ：形成第一个有效电子至完全击穿。 放电时延 升压时间 统计时延 放电发展时间 有效电子：该电子能发展一系列电离过程，最终导致气隙的击穿。 产生的电子不一定都有效： 电子被俘获形成负离子，失去电离的活力； 扩散到主间隙外，不能参加电离过程； 由于其它原因，电离中途停止。 电极材料； 外施电压：电压越高，统计时延越小； 电场情况：局部电场越强，统计时延越小； 短波光照射。 影响统计时延 的因素： 外施电压：电压越高，放电发展时间越小； 电场情况：电场越均匀，放电发展时间越小； 间隙长度：间隙距离越长，放电发展时间越大。 影响放电发展时间 的因素： 1、电压波形： ① 直流电压：由交流整流而来，有一定脉动。 脉动幅值 最大值 最小值 脉动幅值 纹波系数 平均值 波形参数： ② 工频交流电压： 近似为正弦波，正负两半波相同。 峰值 有效值 幅值： 波形参数： 频率： 45～65 Hz 范围内。 视在半峰值时间 视在波前时间 ③ 雷电冲击电压： 雷电冲击全波电压： 峰值允差 波形参数： 雷电冲击截波电压： 截断时间 截断时刻电压 电压过零系数 截波峰值 视在波前时间 波形参数： ④ 操作冲击电压： 长波前、长波尾 波前时间 半峰值时间 峰值允差 波形参数： 2、伏秒特性： ① 概念： 气隙的击穿电压要用电压峰值和延续时间二者共同表示，这就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性。 ② 求取方法： U 低时，在波尾的击穿，得到点“1” ； U 升高，在波峰击穿，得到点“2” ； U 继续升高，尚未到达波峰时击穿，得到点“3” 。 ③ 平均伏秒特性： 同一气隙在同一电压作用下，每次击穿的时间并不完全相同，具有分散性。所以一个气隙的伏秒特性，不是一条简单的曲线，而是一组曲线族。 区域下包线的击穿概率为0％，区域上包线的击穿概率为100％。 某些场合，用击穿概率为50％的曲线来表示气隙的伏秒特性，称为平均伏秒特性。 ④ 伏秒特性的应用： 一个电压同时作用在两个并联气隙上。 若 全面位于 下，则 先被击穿，其电压被短接， 就不会被击穿。因此 可靠地保护了 。 若 与 有交叉，则 交叉以左， 先被击穿；交叉以右， 先被击穿。气隙间不能可靠保护。 ⑤ 工程常用术语 50%击穿电压：指气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰值，反映了该气隙地基本耐电强度。 冲击击穿电压：气隙击穿时，击穿前时间小于和大于 的概率各为50%的冲击电压。这也就是50%曲线与 时间标尺相交点的电压值。 1、标准参考大气条件： 温度： 压强： 湿度： 2、影响因素： 温度↓ 压强↑ →Ub↑ 湿度↑ →负离子↑ →Ub↑ →密度↑ 1、均匀电场： 典型结构：板－板电极。 特点： 气隙击穿电压与电压极性无关； 气隙击穿电压 = 起始放电电压。 2、稍不均匀电场： 典型结构： 球－球、球－板、圆柱－板、两同轴圆筒、两平行圆柱、两垂直圆柱等。 特点： 极性效应不明显； 击穿电压分散性不大； 击穿电压与电场均匀度有关：越均匀，Ub越大； 无稳定的电晕放电。 3、极不均匀电场： 典型结构： 棒－棒、尖－尖、棒－板、尖－板等。 特点： 有显著的极性效应； 击穿电压分散性大； 击穿电压与间隙距离有关； 外加电压低于击穿电压时局部有稳定的电晕放电。 1、提高气隙击穿电压的方法： ① 改善电场分布： 气隙电场分布越均匀，气隙击穿电压越高。故适当改进电极形状，增大电极曲