1、第一章 气体电介质的绝缘特性第一节 气体中带电质点的产生与消失第二节 汤逊理论和流柱理论 dxd x光 照 射1de第三节 不均匀电场的放电过程我国国家标准规定的波形参数与IEC相同。图113 在正极性“棒棒”气隙中自持放电前空间电荷对原电场的畸变图112 正棒负极板间隙中的主放电过程图111 正棒负板间隙中先导通道的发展很明显,这时如果再增大“棒板”气隙的长度,对于提高其工频击穿电压是无效的。当距离超过2m,击穿电压与气隙距离的关系出现“饱和”趋势,特别是“棒板”气隙,其饱和趋势尤甚。棒电极为负极性时的平均击穿场强10 kV/cm。(2)利用空间电荷改善电场分布图115“棒棒”和“棒板”空气
2、间隙的直流击穿特性4伏秒特性1SF6气体的击穿特点皮克研究了平行导线间电晕起始电压的大量数据,并通过公式(1-8)的关系换算得到平行导线间电晕起始场强E0的经验公式如下:从放电的观点看,电场的不均匀程度也可以根据是否存在稳定的电晕放电来区分:如果电场的不均匀程度导致存在稳定的电晕放电(如d4D以后),则称为极不均匀电场;直流和工频统称为持续作用电压,这类电压随时间的变化速度较小,相比之下放电发展所需的时间可忽略不计。Pd过小或过大,放电机理将出现变化,汤逊理论就不再适用了。其中,U为间隙上施加的电压;电场分布越均匀,间隙的平均击穿场强越高。4主放电阶段图118 标准雷电冲击电压波形虽然汤逊理论
3、有很多不足,其适用范围也有很大的局限,但它描述的放电过程是很基本的,具有普遍意义。max/avfEE/avEU drdrUEln /cmkV)3.01(300rmEtPttPPTPPT27389.22732730000)kV(ln00峰值rdEU3312312dddd 第四节 空气间隙在各种电压下的击穿特性024.226.08Udd在平行导线间的距离d远大于导线半径r时,可求得导线表面的场强为处在电场中的带电粒子,除了经常地作不规则的热运动、不断地与其它粒子发生碰撞外,还受电场力的作用,沿电场方向不断得到加速并积累动能。直流和工频统称为持续作用电压,这类电压随时间的变化速度较小,相比之下放电发
4、展所需的时间可忽略不计。标准波形是根据大量实测到的雷电冲击电压波形制订的。对光滑导线m=1,对于一般导线m=0.其中,U为间隙上施加的电压;第五节 大气条件对气隙击穿特性的影响二、削弱或抑制电离过程电场分布越均匀,间隙的平均击穿场强越高。光辐射的能量与波长有关,波长越短,能量越大。E0原电场,Eq空间电荷的电场,Ecom合成电场E0原电场,Eq空间电荷的电场,Ecom合成电场由于此时SF6混合气体的气压仍比用纯SF6气体时的工作气压低得多,所以不会出现液化问题。皮克研究了平行导线间电晕起始电压的大量数据,并通过公式(1-8)的关系换算得到平行导线间电晕起始场强E0的经验公式如下:图117为空气
5、中“棒棒”和“棒板”间隙的工频击穿电压峰值与极间距离的关系曲线。此外,还建议采用一种衰减振荡波(如图121(b)所示),其第一个半波的持续时间为20003000s;这种特殊的晕光是电极表面电离区的放电过程造成的。与此同时也产生激发和电离的可逆过程复合。(114)类型1,伏秒特性比较平坦,在放电时延较长的区域,间隙的实际击穿电压非常接近于理论击穿电压值。ftt tts1bft ts第五节 大气条件对气隙击穿特性的影响tP27389.20UUnmdttppK)273273()(000UKUdkKhhKUU00UKKUhd这种特殊的晕光是电极表面电离区的放电过程造成的。1非自持放电阶段稍不均匀电场中
6、,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,其极限就是均匀电场中的击穿电压。二、削弱或抑制电离过程由上述可见,在稍不均匀电场中放电达到自持条件时发生击穿现象,此时气隙中平均电场强度比均匀电场气隙的要小,因此在同样极间距离时稍不均匀场气隙的击穿电压比均匀气隙的要低,在极不均匀场气隙中自持放电条件即是电晕起始条件,由发生电晕至击穿的过程还必须增高电压才能完成。一、气体电介质中带电粒子的产生标准波形是根据大量实测到的雷电冲击电压波形制订的。硫原子和氟原子的电负性都很强,故其键合的稳定性很高,在不太高的温度下,接近惰性气体的稳定性。其中,Emax 为电场中场强最高点的
7、电场强度;1采用高气压光辐射的能量与波长有关,波长越短,能量越大。一、持续作用电压下空气间隙的击穿特性与此同时,电路电流也突然增大到可以测量的数值。因气体热状态引起的电离过程,称为热电离。SF6分子结构为六个氟原子围绕一个中心硫原子,对称布置在八面体的各个顶端,相互以共价键结合。这种现象称为带电粒子的扩散。05范围内变动时,间隙的击穿电压与相对密度成正比,则试验或运行条件下的击穿电压U和标准大气条件下的击穿电压U0的关系为:气体原子的电离可由下列因素引起:电子或正离子与气体分子的碰撞;4101.11HKaPaUKU 第六节 提高气体间隙击穿电压的措施第七节 SF6气体的特性及应用38.05.88pdUb0L IS IA CIUbd/Uth类 型 3类 型 1类 型 2