[工学]高电压技术5.ppt

第三章 气隙的电气强度 第一节 气隙的击穿时间 第二节 气隙的伏秒特性和击穿电压的概率分布 第三节 大气条件对气隙击穿电压的影响 第四节 较均匀/不均匀电场气隙的击穿电压 第五节 提高气隙击穿电压的方法 第三章作业： 1、什么叫间隙的伏秒特性曲线?它有什么作用? 2、试举例提高气隙（气体间隙）击穿电压的各种方法。 第四章 固体、液体和组合绝缘的电气强度 第一节 固体介质的击穿特性 第二节 液体电介质的击穿特性 （二）气泡击穿理论 在交流电压下，串联介质中的电场分布是与介质的 εr 成反比的。由于气泡的εr 最小（≈1），其电气强度又比液体介质低得多，所以气泡先发生电离。气泡电离后温度上升、体积膨胀、密度减小，这促使电离近一步发展。电离产生的带电离子撞击油分子，使它又分解出气体，导致气体通道扩大。如果许多电离的气泡在电场中排列成气体小桥，击穿就可能在此通道中发生。又称为小桥理论。 第四章作业： 1、液体的热击穿的发生过程。 电气设备绝缘试验概述 绝缘试验按后果分可分为:非破坏性试验和破坏性试验. ①非破坏性试验主要检测绝缘除电气强度以外的其他电气性能,是在较低电压下或用其他不损伤绝缘的方法进行的,具有非破坏性的特性.②破坏性试验则检测绝缘的电气强度,如耐压试验和击穿试验,具有破坏性的特征,所加的试验电压很高,以考验绝缘耐受各种过电压的能力,试验过程有可能给被试绝缘带来不可逆转的局部损伤或整体损坏. 为了准确全面的掌握电气设备绝缘的状态和性能,这两类试验都是不可缺少的,为了避免不必要的损失,一般将破坏性耐压试验放到非破坏性试验合格通过之后再进行 二、试验接线图 五、SF6气体的应用 SF6气体除了具有很高的电气强度以外，还具有优异的灭弧能力。利用SF6气体作为绝缘介质和灭弧媒质制成的各种电力设备和封闭式组合电器具有一系列突出的优点，如大大节省占地面积和空间体积、运行安全可靠、简化安置维护等，发展前景十分广阔。 §4.1 固体电介质的击穿特性 一. 固体击穿理论 电击穿理论：类似于气体电介质那样，由于电场的作用使电介 质中的某些带电质点积聚的数量和移动的速度达到一定程度时，使电介质失去了绝缘的性能，形成导电通道，这样的击穿称为电击穿。 热击穿理论：在电场的作用下，由于电介质损耗和泄漏等原因而使固体电介质内发的的热量大于散失的热量，使介质温度不断上升，最终造成介质本身的破坏，转化成导电通道，这样的击穿称为热击穿。 电化学击穿理论：固体介质在长期工作电压的作用下，由于介质内部发生局部放电等原因，是绝缘劣化、电气强度逐步下降并引起击穿的现象称为电化学击穿。在临近最终击穿阶段，可能因劣化处温度过高而以热击穿形式完成，也可以因劣化后电气强度下降而以电击穿形式完成。 二. 影响固体介质击穿电压的主要因素 电压的作用时间 温度 电场均匀度和介质厚度 电压频率 受潮度的影响 机械力的影响 多层性的影响 累积效应的影响 三. 提高固体击穿电压的方法 1.改进绝缘的设计：如采取合理的绝缘结构，使各部分绝缘的耐电强度能与共所承担的场强有适当的配合； 改善电极形状及表面光洁度，尽可能使电场分布均匀，把边缘效应减到最小； 改善电极与绝缘体的接触状态，消除接触处的气隙或使接触处的气隙不承受电位差。 2.改进制造工艺 ： 尽可能地清除固体电介质中残留的杂质、气泡、水分等，使固体介质尽可能做得均匀致密。这可以通过精选材料、改善工艺、真空干燥、加强浸渍等方法来实现。 3.改善运行条件：如注意防潮，防止尘污和各种有害气体的侵蚀，加强散热冷却。 四. 固体介质的老化 老化——电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化(如固体介质软化或熔解,低分子化合物及增塑剂的挥发)和化学变化(如氧化,电解,电离,生成新物质), 致使其电气,机械及其他性能逐渐劣化。 1.环境老化：光氧老化（主要）、臭氧老化、盐雾酸碱等污染性化学老化。 2.电老化：电介质在电场的长时间作用下，会逐渐发生某些物理化学变化(例如电解、电离、氧化等)，形成新的物质，逐渐使介质的物理、化学性能发生不可逆的劣化，最终寻致被击穿，这个过程称为电老化。 3.热老化：在较高温度下，固体介质会逐渐热老化。热老化的主要过程为热裂解、氧化裂解、交联、以及低分子挥发物的进出。热老化的象征大多为介质失去弹性,变僵硬，变脆．发生龟裂。 设备“绝缘寿命”与其“工作温度”之间的关系： 蒙辛格热老化规则: 该类设备绝缘的工作温度如提高10℃（或8℃，6℃），绝缘寿命便缩短到原来的一半。 §4.2 液体电介质的击穿特性 一、击穿理论 （一）电子碰撞电离理论