第二章 气体介质的电气强度.pptxVIP

第一节均匀和稍不均匀电场气隙的击穿特性

第二节极不均匀电场气隙的击穿特性

第三节大气条件对气隙击穿特性的影响及校正第四节提高气体介质电气强度的方法

第五节六氟化硫和气体绝缘电气设备;2;3;随着极间距离d的增大，击穿场强Eb稍有下降，在d=1～10cm的范围内，其击穿场强约为30kV/cm。;不存在稳定的电晕放电；

一旦出现局部放电即导致整个气隙的击穿；

与所加电压类型关系不大；

它的冲击系数也接近1，即它的冲击击穿电压与工频击穿电压及直流击穿电压基本上是相等的。;球间隙：电场不均匀度随着球间距离d与球极直径D之比（d/D)的增大而增大。

极间距离dD/4时，电场相当均匀，击穿特性与均匀电场相似。

极间距离dD/4时，电场不均匀度增大，击穿电压的分散性增大。;7;如果取同轴圆筒的外筒内半径为10cm，而改变内筒外直径r之值，那么这一气隙的电晕起始电压Uc和击穿电压Ub随r而变化。;当r很小（r0.1R)时，气隙属于极不均匀电场，击穿前先出现电晕，且Uc值很小，而击穿电压Ub远大于Uc。;012345678910;“棒—棒”气隙具有完全的对称性；

“棒—板”气隙具有最大的不对称性。;;对称的极不均匀电场：

“棒—棒”气隙的极性效应不明显，可忽略不计；

其击穿特性介于上述“棒—板”气隙在两种极性下的击穿特性之间。;14;“棒—板”气隙的击穿总是发生在棒极为正极性的那半周的峰值附近。;在气隙长度不超过1m时，“棒—棒”与“棒—板”气隙的工频击穿电压几乎一样；

棒—棒：

Ub≈4.0kV/cm（有效值）

棒—板：

Ub≈3.7kV/cm（有效值）

但气隙长度进一步增大后，二者的差别就变得越来越大了。;;在1.5/40μs的雷电冲击电压作用下，“棒—板”气隙的冲击击穿电压具有明显的极性效应；

棒为正极性时的击穿电压要比棒为负极性时的数值低得多。;“棒—棒”气隙也有不大的极性效应；

大地使不接地的那支棒极附近电场增强的缘故。;长间隙击穿特性;空气中棒间隙的工频击穿电压（幅值）和雷电冲击50%击穿电压还可以用公式进行近似计算。

公式如下表（标准大气条件，极间距离d40cm);对极不??匀电场长气隙来说，操作冲击电压下的击穿具有如下特点：;23;24;50%操作冲击击穿电压极小值可用经验公式求取：;操作冲击电压下的电气强度为最小。;（3）极不均匀电场长气隙的操作冲击击穿电压具有显著的“饱和”特征。;利用经验公式可求得d=10m时的气隙平均击穿场强已不到2kV/cm。

当d=20m时，更降到了1.25kV/cm。

平均击穿场强随气隙长度加大而降低。;（4）操作冲击电压下的气隙击穿电压和放电时间的分散性都要比雷电冲击电压下大得多。

极不均匀电场气隙的相应标准偏差σ值可达5%～8%。;;;试验所得气隙击穿电压U与标准大气条件下的击穿电压U0换算式：;空气的密度与压力和温度有关。空气的相对密度:;若气隙不长（如不超过1m），此式能足够精确的使用于各种电场形式和各种电压类型下的工程估算。;对更长空气间隙来说，击穿电压与大气的关系并不是一种简单的线性关系。而是随电极形状、电压类型和气隙长度而变化的复杂关系。K1计算式如下：;大气中的水分子能够俘获自由电子而形成负离子；

这对气体的放电过程起着抑制作用；

大气的湿度越大，气隙的击穿电压也会增高。

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很大，电子运动速度快，不易被水分子俘获，因而湿度影响不太明显，可以忽略不计。

例如:用球隙测量高电压时，只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，湿度影响很明显；

可用湿度校正因数来校正。;对于安装海拔介于1000m至4000m之间的电力设施外绝缘，其试验电压U应用海拔校正因数Kn对平原地区外绝缘的试验电压Up进行校正：

U=KaUp;要提高气隙的击穿电压有两种途径：

（1）改善气隙中的电场分布，使之尽量均匀；

（2）设法消弱或抑制气体介质中的电离过程。;40;一、改进电极形状以改善电场分布;42;43;利用屏蔽罩增大电极的曲率半径。

屏蔽罩的尺寸应使电晕起始电压Uc大于装置的最大对地工作电压Ug.max，即

UcUg.max;;46;解释：

细线的电晕放电所形成的均匀空间电荷层能改善气隙中电场分布，导致击穿电压的