老师高压持续作用电压下空气的击穿

主主要内容影响空气间隙放电电压的因素主要有：电影响空气间隙放电电压的因素主要有：电最低静态击穿电压击穿时间升压时间t0、统计时延ts、放电发展时间tf、放电时延tl短间隙(1厘米以下tf<<ts，tl主要决定于间隙上外施电压增加，放电发展时间也会减小ttttt与电压的变化速度相比，放电发展所需时间不计。当气体状态不变时，一定距离的间隙的击穿电压具有确定的数值，当间隙上的电压升高达到击穿电压时，间隙击穿非持续作用电 操作过电压、雷电过电持续时间极短（以微秒计），放电发展所需时间不能忽略不计，间隙的击穿特性具有新的特点以斜角波电压为例来说明考虑放电时延的必在间隙上缓慢地施加直流电压，达到静态击穿电压U0间隙中开始发展起击穿过程。但击穿需一定时间tl，在此时间内电压上升Uu/t放电时间具有分散性，实际间隙伏秒特性的形状决定于电极间电伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性具有重要意义Ｓ２对1起保护作用在高幅值冲击电压作用下Ｓ２不起保护作用不不场气极不均匀电场（大间隙S向左上角上较均匀电场（小间隙间隙各处场强相差不大，一但出现电离，很快贯穿整个间隙，放电时延短。∴S只能在很小的时间内向上二、持续作用电压下空气的击穿电压二、持续作用电压下空气的击穿电压1.直流、工频击穿电压（峰值）以及50％冲击 均匀电场中空气的击穿电压(峰值)，相应的经 Ub24.22d6.08 式中d间隙距离当d不过于小时（d1cm），均匀电场中空气稍不均匀电场中的击穿电压稍不均匀电场中的击穿电压直流、工频下的击穿电压(幅值)以及50％冲击击穿电压都相同，击穿电压的分散性也不大击穿电压和电场均匀程度关系极大，电场越均匀，同样间隙距离下的击穿电压就越高球—球间隙，球—当dD/4电场相当均匀流电压、工频电压及冲击电压作用下，击穿电压都相同当dD/4，大地对电场的畸变作用使间隙电场分布不对称，Ub电场最强的电极为负极性时的击穿电压略低于正极性时的同一间隙距离下，球电极直径越大，由于电场均匀程度增加，击穿电压也越高击击穿电压的根据起始场强经 估算击穿电UEmaxd/d:极间距离；ｆ：不均匀系数，决定于电极布置，可Emax达到临界值E0＝30kV/cm(幅值)UbE0d/f30d/ Ｅ0实际上和电极布置有选择电场极不均匀的 情况典型电极来研究 ：电场分布不对称棒(尖)—棒(尖)直直流电压下的击穿极性效应：尖尖电极间的击穿电压介于极性 棒板间隙：棒具有正极性时，平均击穿场强约为4.5kV/cm；棒具有棒棒间隙的平均击穿工工频电压下的击穿电击穿在棒的极性为正、电压达到幅值除了起始部分外，击穿电压和距离近似直线棒—棒间隙的平均击穿场强约为5.36kV/cm(幅值)，棒—板间隙的约为4.8kV/cm(幅值)“饱和现象”距离加大，平均击穿场强明显降低，板间隙尤为严重d＝1m5kV/cmd＝l０m，2kV/cm雷电冲击雷电冲击50在多次施加电压时，其中半数导致击穿的电压，工程上以此来反映间隙的耐受冲击电压的特性击穿电压分散性小，其雷电冲击50击穿电压和静态击穿电压(即持续作用电压下的击穿电压)相差很小冲击系数极不均匀电场中的击穿电压极不均匀电场中的击穿电压由于放电时延较长，通常冲击系数大于l，击穿电压的分散性也大一些，其标准偏差可取为3%棒—板间隙有明显的极性效应，棒—棒间隙也有不大的极性效应围内击穿电压和间隙距离呈四、操作冲击电压下空气的击穿电压四、操作冲击电压下空气的击穿电压推荐操作冲击电压的标准波形为250／2500操作冲击操作冲击50气体间隙的操作冲击％击穿电压和雷电冲击击穿电压以及工频击穿电压（幅值）相同击穿电压的分散性也较小，击穿同样发生在极不均匀电场中的击穿电压极不均匀电场中的击穿电压极不均匀电场中的操作击穿有许多特点特特极不均匀电场中同样有极性效应。正极性下50％击穿电压比负极性下低，所以也更“邻近效应接地物体靠近放电间隙会显著降低其正极在一定的波前时间范围U50甚至会比工频击穿电压低，呈现出“Ｕ对应于极小值的波前时间随着间隙距离加大而增加，对7m以下的间隙，大致在50200s放电时延和空间电荷(形成及迁移)这两类不同因对于波前时间在数十到数百微秒的操作冲击电压，极不均匀电场间隙50％击穿电压的标准偏差约为5％；波前时间超过1000s以后，可达8％左右（工频及雷电冲击电压下均约为3％）和工频电压下类似，极不均匀电场中操作冲击50％击穿电压和间隙距离的关系具有明显的饱和”特征（电冲击50穿电压和距离大致呈线性关系）U318d上式对于１20m五五、提高气体间隙击穿电压的(一）(一）增大电极曲率半径减套管端部加球形罩；采用改善电极边缘电极边使电极具有最佳外形如穿墙高压引线上加金属扁球；墒洞边缘做成 极不均匀电场中击穿前发生电晕放电，利用放电产生的空间电荷改善电场分布，提高击穿电压直径D＝20mm及16mm导线直径减为3mm以至0.5mm时击穿电压曲线，曲线逐渐与均匀电场中的相近——“细线效应”（三）极不均匀电场中屏障的采用（三）极不均匀电场中屏障的采用在电场极不均匀的空气间隙中，放入薄片固体绝缘材料（例如纸或纸板），在一定条件下，可以显著提高间隙的击原理是屏障积聚空间电随着屏障位置不同击穿电压发生了很大的变化，尖电极的极性不同，屏障尖尖电极为正极屏障离尖电极过尖电极为负极屏障离开尖电极一定距离，设置屏障反而将屏障离尖电极过近，仍尖电极具有正极性时，设置屏障可显著提高间隙的击穿电压负极性时设置屏障后，间隙的击穿电压和没有屏障时相差不多（四）（四）例：大气压力下空气的电强度仅约为变压器151/8，提高压力至115MPa，空气的电气强度和一般的液、固态绝缘材料如变压器油、电瓷、云母等的电气强度相接近压缩空气绝缘及其它压缩气体绝缘在一些电气设备中已得到采用如：高压空气断路器、高压标准电容在一定的压力范围内，击穿场强的提高遵循巴申定律，并且击穿场强大大约从1MPa开始，实验结果和巴申定律的就逐渐明显在高气压下，电场均匀程度对击穿电压的影响比在大气压力下要显著得多，电场均匀程度下降，击穿电压将剧烈降低（五）（五）削弱间隙中的碰撞电离过程，从而显著增高间隙的击穿电压高真空中击穿机理发生了距离较小时间隙的击穿和阴极的强场分散性很大电极材料、电极表面的光气化学组分子相对电气强度液化温度/氮二氧化六氟化四氯化1．由于含有卤族元素，气体具有很强的电负性，气体分子容易和电子结合成为负离子，削弱电子的碰撞电离能力，同时又加强复合过程２．气体的分子量比较大，分子直径较大，电子在其中的自由行程缩短，不易积聚能量，从而减少其碰撞电离能力３．电子和这些气体的分子相遇时，还易于引起分子发生极化等过程，损失，从而减弱其碰撞电离能力液化温度要低，采用高电气强度气体时，常常同时提高压力，以便更大程度的提高间隙的击穿电压，缩小设备的体积和重量。所以这些气体的液化温度要低，以便在较低的运行温度下，还能施加相当的压力应具有良好的化学稳定性，不易腐蚀设备中的其它材料，无毒，不会，不易燃烧，即使在放电过程中也不易分解等经济上应当合理，价格便宜，能大量目前工程上已得到采用的是六氟化硫目前工程上已得到采用的是六氟化硫（F6）。F6除了其电气强度很高以外，还具有优良的灭弧性能，很适合用于高压SF6已不仅用来制作单台电气设备（SF6断路器、避雷器、电容器等），而且发展成了各种组合设备，即将整套送变电设备组成一体，密封后充以SF6气体，如全封闭组合电器、气体绝缘变电所、充气输电管道等。这些SF6组合设备具有很多优点，如可占地面积、简化运行等等作业作业1、空气主要由氦和氧组成，其中氧分子的电离电位较低，为若由电子碰撞使其电离，求电子的最小速若由光子碰撞使其电离，求光子的最大波长，它属于那种性质的射若由气体分子自身的