極不均勻電場氣隙擊穿特性實用教案

1、一、直流電壓 “棒棒”和“棒板”擊穿(j chun)特性見圖2-4。 可以看出：“棒板”負(fù)極性擊穿電壓(diny)大大高于正極性擊穿電壓(diny)。第2頁/共15頁第1頁/共15頁第一頁，共16頁。 二、工頻交流電壓 升壓方式： 電壓慢電壓慢慢升高，直至發(fā)生擊穿。升壓的速率一般控制在每秒升高預(yù)期擊穿電壓值的3。 “棒-棒”氣隙的工頻擊穿電壓要比“棒-板”氣隙高一些，因為相對而言，“棒-棒”氣隙的電場要比“棒-板”氣隙稍為(showi)均勻一些。 第3頁/共15頁第2頁/共15頁第二頁，共16頁。 圖2-6是空氣中棒間隙的工頻擊穿電壓與氣隙長度的關(guān)系(gun x)曲線，可以看出，在氣隙長度d不

2、超過1m時，“棒-棒”與“棒-板”氣隙的工頻擊穿電壓幾乎一樣，但在d進(jìn)一步增大后，二者的差別就變得越來越大了。第4頁/共15頁第3頁/共15頁第三頁，共16頁。 圖2-7是空氣間隙更長時的試驗數(shù)據(jù)，為了進(jìn)行比較，圖中同時繪有“導(dǎo)線-導(dǎo)線”和“導(dǎo)線-桿塔(gnt)”空氣間隙的試驗結(jié)果。第5頁/共15頁第4頁/共15頁第四頁，共16頁。 從圖中可以看出(kn ch)，隨著氣隙長度的增大，“棒-板”氣隙的平均擊穿場強(qiáng)明顯降低，即存在“飽和”現(xiàn)象。第6頁/共15頁第5頁/共15頁第五頁，共16頁。 當(dāng)氣隙的擊穿場強(qiáng)“飽和”時，再增大“棒-板”氣隙的長度，已不能有效地提高其工頻擊穿電壓(diny)。 各

3、種氣隙的工頻擊穿電壓(diny)分散性一般不大，其標(biāo)準(zhǔn)偏差值不會超過2%-3%。 第7頁/共15頁第6頁/共15頁第六頁，共16頁。 在1.5/40uS雷電(lidin)沖擊電壓作用下，“棒-棒”和“棒-板”氣隙的50沖擊擊穿電壓與極間距離d的關(guān)系如圖28所示。 三、雷電(lidin)沖擊電壓第8頁/共15頁第7頁/共15頁第七頁，共16頁。 氣隙長度更大的實驗(shyn)結(jié)果見圖29。對于(duy)1.2/50uS標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓波上述兩圖亦適用。 由圖可見，“棒板”氣隙的沖擊擊穿電壓具有明顯的極性效應(yīng)，棒極為正極性的擊穿電壓比負(fù)極(fj)性時數(shù)值低得多。第9頁/共15頁第8頁/共15頁第八頁，

4、共16頁。四、操作(cozu)沖擊電壓 我國采用(ciyng)如圖117所示的250/2500us標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波形。 第10頁/共15頁第9頁/共15頁第九頁，共16頁。隨著輸電(shdin)電壓的不斷提高： 額定電壓超過220kV的超高壓輸電(shdin)系統(tǒng)，應(yīng)按操作過電壓下的電氣特性進(jìn)行絕緣設(shè)計 超高壓電力設(shè)備也應(yīng)采用操作沖擊電壓來進(jìn)行高壓試驗 下面來看一下極不均勻(jnyn)電場長氣隙時操作沖擊電壓下的擊穿具有的特點：第11頁/共15頁第10頁/共15頁第十頁，共16頁。 (1)操作沖擊(chngj)電壓波形對氣隙的電氣強(qiáng)度有很大的影響，擊穿電壓U50%(s)與波前時間Tcr的關(guān)系曲線

5、呈現(xiàn)“U”形，在某一最不利的波前時間Tc下，出現(xiàn)極小值。第12頁/共15頁第11頁/共15頁第十一頁，共16頁。 (2)氣隙的操作沖擊電壓不但遠(yuǎn)低于雷電沖擊電壓，在某些波前時間范圍(fnwi)內(nèi)，甚至比工頻擊穿電壓還要低。 各種類型作用電壓下，以操作沖擊電壓下的電氣(dinq)強(qiáng)度最小。在確定電力設(shè)施的空氣間距時，必須考慮到這一重要情況。第13頁/共15頁第12頁/共15頁第十二頁，共16頁。 (4)操作沖擊(chngj)電壓下的氣隙擊穿電壓和放電時間的分散性都要比雷電沖擊(chngj)電壓下大得多。 (3)極不均勻電場長氣隙的操作沖擊擊穿特性具有顯著(xinzh)的“飽和特征”，而其雷電沖擊

6、擊穿特性卻是線性的。電氣強(qiáng)度最差的正極性“棒板”氣隙的飽和現(xiàn)象最為嚴(yán)重，尤其是在氣隙長度大于5m以后，這對特高壓輸電技術(shù)來說，是一個極其不利的制約因素。第14頁/共15頁第13頁/共15頁第十三頁，共16頁。小 結(jié)（本節(jié)完）直流電壓下“棒板”負(fù)極性擊穿電壓大大(d d)高于正極性擊穿電壓 工頻交流電壓下“棒-棒”氣隙的擊穿電壓要比“棒-板”氣隙高一些 雷電沖擊電壓下“棒板” 電極，棒極為正極性的擊穿電壓比負(fù)極性時數(shù)值低得多 掌握操作沖擊電壓下?lián)舸┨攸c第15頁/共15頁第14頁/共15頁第十四頁，共16頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第15頁/共15頁第十五頁，共16頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)一、直流電壓?？梢钥闯?kn ch)：“棒板”負(fù)極性擊穿電壓大大高于正極性擊穿電壓。電壓慢電壓慢慢升高，直至發(fā)生擊穿。升壓的速率一般控制在每秒升高預(yù)期擊穿電壓值的3。額定電壓超過220kV的超高壓輸電系統(tǒng)