華北電力大學(xué)高電壓技術(shù)1-6

高電壓(diànyā)技術(shù)張重遠(yuǎn)、趙濤高壓(gāoyā)教研室

2011年2月電力工程系精品資料緒論各種高電壓現(xiàn)象研究對象中國電力系統(tǒng)(diànlìxìtǒnɡ)電壓等級劃分高電壓技術(shù)在其它領(lǐng)域的應(yīng)用課程相關(guān)信息精品資料雷電(léidiàn)極光(jíguāng)電離圈絕緣子閃絡(luò)

電暈電弧各種高電壓現(xiàn)象精品資料研究(yánjiū)對象1.內(nèi)容(nèiróng)與范疇：《高電壓技術(shù)》主要研究高電壓（強(qiáng)電場）下的各種電氣設(shè)備物理問題。它起源于20世紀(jì)初期，由于大功率、遠(yuǎn)距離輸電而發(fā)展形成的一門獨(dú)立學(xué)科，屬于現(xiàn)代物理學(xué)中電學(xué)的一個(gè)分支。2.電氣設(shè)備的絕緣：①絕緣介質(zhì)（固、液、氣體）在電場作用下的電氣物理性能和擊穿的理論、規(guī)律。②高壓試驗(yàn)——判斷、監(jiān)視絕緣質(zhì)量的主要試驗(yàn)方法與試驗(yàn)原理。3.電力系統(tǒng)的過電壓：③過電壓及其防護(hù)——過電壓的成因與限制措施。精品資料中國電力系統(tǒng)(diànlìxìtǒnɡ)電壓等級劃分高壓(gāoyā)（HV）：1kV～220kV10kV,20kV,35kV,110kV,220kV超高壓(gāoyā)（EHV）：330～1000kV330kV,500kV,750kV特高壓(gāoyā)（UHV）：1000kV及以上交流系統(tǒng)直流系統(tǒng)

超高壓（EHV）：±500kV±666kV特高壓（UHV）：±

800kV精品資料高電壓技術(shù)(jìshù)在其它領(lǐng)域的應(yīng)用醫(yī)學(xué)：利用高壓脈沖體外碎石、治療癌癥；農(nóng)業(yè)：高壓靜電(jìngdiàn)噴藥，高電場誘發(fā)變異育種；環(huán)保：高壓脈沖放電處理污水，電除塵技術(shù)；軍事：大功率脈沖技術(shù)，電磁干擾、電子對抗；其它：靜電(jìngdiàn)噴涂，高壓設(shè)備制造等。精品資料課程(kèchéng)相關(guān)信息參考書：《高電壓絕緣技術(shù)》，中國電力，嚴(yán)璋，朱德恒《電網(wǎng)過電壓教程》，中國電力，陳維賢《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》，清華，張仁豫《高電壓技術(shù)》，中國電力，趙智大《High-VoltageEngineering》，PergamonPress,E.Kuffel(Canada),W.S.Zaengl,(Switzerland)學(xué)習(xí)方法：理論聯(lián)系實(shí)際考試：20%（作業(yè)(zuòyè)+實(shí)驗(yàn)）+80%（閉卷筆試）答疑安排：時(shí)間：周四下午3:00-5:00地點(diǎn)：教三樓一樓105室精品資料第一篇高電壓(diànyā)絕緣及實(shí)驗(yàn)第一章電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗第二章氣體放電的物理(wùlǐ)過程第三章氣隙的電氣強(qiáng)度第四章固體液體和組合絕緣的電氣強(qiáng)度精品資料第一章電介質(zhì)的極化(jíhuà)、電導(dǎo)和損耗電介質(zhì)有氣體、固體、液體三種形態(tài)，電介質(zhì)在電氣設(shè)備中是作為絕緣材料使用的。一切(yīqiè)電介質(zhì)在電場的作用下都會出現(xiàn)極化、電導(dǎo)和損耗等電氣物理現(xiàn)象。電介質(zhì)的電氣特性分別用以下幾個(gè)參數(shù)來表示：即介電常數(shù)εr，電導(dǎo)率γ(或其倒數(shù)——電阻率ρ)，介質(zhì)損耗角正切tgδ,擊穿場強(qiáng)E，它們分別反映了電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)、損耗、抗電性能。精品資料絕緣的作用：絕緣的作用是將電位不等的導(dǎo)體分隔開(ɡékāi)，使其沒有電氣的聯(lián)系能保持不同的電位,又稱為電介質(zhì).分類：氣體絕緣材料：空氣，SF6氣體等固體絕緣材料：陶瓷，橡膠，玻璃，絕緣紙等液體絕緣材料：變壓器油混合絕緣：電纜，變壓器等設(shè)備§1.0電力系統(tǒng)(diànlìxìtǒnɡ)的絕緣材料精品資料§1.1電介質(zhì)的極化(jíhuà)定義：電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生的束縛電荷的彈性位移和偶極子的轉(zhuǎn)向位移現(xiàn)象，稱為電介質(zhì)的極化。效果(xiàoguǒ)：消弱外電場，使電介質(zhì)的等值電容增大。物理量：介電常數(shù)類型：電子位移極化；離子位移極化；轉(zhuǎn)向極化；空間電荷極化。精品資料電子(diànzǐ)位移極化一切電介質(zhì)都是由分子組成，分子又是由原子組成，每個(gè)原子都是由帶正電荷的原子核和圍繞核帶負(fù)電荷的電子云構(gòu)成。當(dāng)不存在外電場時(shí)，電子云的中心與原子核重合，此時(shí)電矩為零．當(dāng)外加一電場，在電場力的作用下發(fā)生電子位移極化．當(dāng)外電場消失(xiāoshī)時(shí)，原于核對電子云的引力又使二者重合，感應(yīng)電矩也隨之消失(xiāoshī)。電場中的所有電介質(zhì)內(nèi)都存在電子位移極化。qRRi-qO’OE圖1-1電子位移極化精品資料離子(lízǐ)位移極化在由離子結(jié)合(jiéhé)成的電介質(zhì)內(nèi)，外電場的作用除促使各個(gè)離子內(nèi)部產(chǎn)生電子位移極化外還產(chǎn)生正、負(fù)離子相對位移而形成的極化，稱為離子位移極化。圖l-2表示氯化鈉晶體的離子位移極化。圖l-2氯化鈉晶體的離子位移極化

精品資料轉(zhuǎn)向(zhuǎnxiàng)極化在極性電介質(zhì)中，即使沒有外加電場，由于分子中正、負(fù)電荷的作用中心不重合。就單個(gè)分子而言，就已具有偶極矩，稱為固有偶極矩。但由于分子不規(guī)則的熱運(yùn)動，使各分子偶極矩方向的排列(páiliè)沒有秩序，因此，從宏觀而言，對外并不呈現(xiàn)電矩。當(dāng)有外電場時(shí)，由于電場力的作用，每個(gè)分子的固有偶極矩就有轉(zhuǎn)向與外電場平行的趨勢，其排列(páiliè)呈現(xiàn)行一定的秩序。但是受分子熱運(yùn)動的干擾，這種轉(zhuǎn)向有秩序的排列(páiliè)。UU電極電介質(zhì)E圖l-3偶極子的轉(zhuǎn)向極化

精品資料空間電荷極化(jíhuà)圖1-4雙層電介質(zhì)的夾層(jiācéng)極化G1G2C1C2U

上述的三種極化是帶電質(zhì)點(diǎn)的彈性位移或轉(zhuǎn)向形成的，而空間電荷極化的機(jī)理則與上述三種完全不同，它是由帶電質(zhì)點(diǎn)(電子或正、負(fù)離子)的移動形成的。最明顯的空間電荷極化是夾層極化。在實(shí)際的電氣設(shè)備中，有不少多層電介質(zhì)的例子，如電纜、電容器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器、互感器、電抗器的繞組絕緣等，都是由多層電介質(zhì)組成的。

如圖l-4所示，各層介質(zhì)的電容分別為C1和C2；各層介質(zhì)的電導(dǎo)分別為G1和G2；直流電源電壓為U。為了說明的簡便，全部參數(shù)均只標(biāo)數(shù)值，略去單位。設(shè)C1=1，C2＝2，G1=2，G2=1，U＝3。精品資料當(dāng)U作用在AB兩端極扳上時(shí)，其瞬時(shí)電容(diànróng)上的電荷和電位分布，如圖1-5(a)所示．整個(gè)介質(zhì)的等值電容(diànróng)為。到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)，電容(diànróng)上的電荷和電位分布如圖l-5(b)所示。整個(gè)介質(zhì)的等值電容(diànróng)為。分界面上堆積的電荷量為+4-1＝+3。圖1-5雙層電介質(zhì)的電荷(diànhè)與電位分布（a）暫態(tài)分布（b）穩(wěn)態(tài)分布

空間電荷極化（續(xù)）精品資料空間電荷極化(jíhuà)的特點(diǎn)夾層的存在將會造成電荷在夾層界面上的堆積和等值電容的增大。這就是夾層極化效應(yīng)。夾層界面上電荷的堆積是通過介質(zhì)電導(dǎo)G完成的。高壓絕緣介質(zhì)的電導(dǎo)通常都是很小的，所以，這種極化過積將是很緩慢的。它的形成時(shí)間從幾十分之一秒到幾分鐘甚至(shènzhì)有長達(dá)幾小時(shí)的。因此，這種性質(zhì)的極化只有在直流和低頻交流電壓下才能表現(xiàn)出來。該極化伴隨著能量損耗。大電容設(shè)備進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)后應(yīng)對設(shè)備絕緣進(jìn)行較長時(shí)間放電。精品資料電介質(zhì)極化(jíhuà)種類及比較極化類型產(chǎn)生場合所需時(shí)間能量損耗產(chǎn)生原因電子式極化任何電介質(zhì)10-14~10-15S無束縛電子運(yùn)行軌道偏移離子式極化離子式結(jié)構(gòu)電介質(zhì)10-12~10-13S幾乎沒有離子的相對偏移偶極子極化極性電介質(zhì)10-10~10-2S有偶極子的定向排列夾層極化多層介質(zhì)的交界面10-1S～數(shù)小時(shí)有自由電荷的移動精品資料§1.2電介質(zhì)的介電常數(shù)(jièdiànchánɡshù)一.介電常數(shù)的物理(wùlǐ)意義①在真空中，有關(guān)系式式子中E——場強(qiáng)矢量；D——電位移矢量，即電通量密度矢量，D與E同向，比例常數(shù)為真空中的介電常數(shù)精品資料②在介質(zhì)中,D與E同向，為介質(zhì)的相對介電常數(shù)，它是沒有(méiyǒu)量綱和單位的純數(shù)。③介質(zhì)的介電常數(shù)通常，，的量綱和單位與相同二、氣體介質(zhì)的相對介電常數(shù)①一切氣體的相對介電常數(shù)都接近于1。②任何氣體的相對介電常數(shù)均隨溫度的升高而減小，隨壓力(yālì)的增大而增大，但影響都很小。

三、液體介質(zhì)的相對介電常數(shù)1.中性液體電介質(zhì)：石油、苯、四氯化碳、硅油等均為中性或弱極性液體介質(zhì)．其介電常數(shù)不大，其值在1.8—2.8范圍內(nèi)。精品資料2．極性液體介質(zhì)：(1)這類介質(zhì)通常介電常數(shù)都較大。但這類介質(zhì)的缺點(diǎn)是在交變電場中的介質(zhì)損較大，在高壓(gāoyā)絕緣中很少應(yīng)用。(2)影響極性液體(yètǐ)介質(zhì)介電常數(shù)的主要因素：a.介電常數(shù)與溫度的關(guān)系b.介電常數(shù)與電場頻率f的關(guān)系四、固體電介質(zhì)的介電常數(shù)

1.中性或弱極性固體電介質(zhì)：只具有電子式極化和離子式極化，其介電常數(shù)較小。介電常數(shù)與溫度之間的關(guān)系也與介質(zhì)密度與溫度的關(guān)系很接近。2.極性固體電介質(zhì)：介電常數(shù)都較大，一般為3—6，甚至更大。這類電介質(zhì)的介電常數(shù)與溫度的關(guān)系類似極性液體所呈現(xiàn)的規(guī)律。電介質(zhì)的介電常數(shù)(續(xù))精品資料§1.3電介質(zhì)的電導(dǎo)(diàndǎo)電介質(zhì)的電導(dǎo)與金屬的電導(dǎo)有本質(zhì)(běnzhì)上的區(qū)別。一.表征電介質(zhì)導(dǎo)電性能的物理量——電導(dǎo)率

（或：電阻率）電導(dǎo)形式電導(dǎo)率金屬導(dǎo)體（自由電子）電子電導(dǎo)很大氣體液體固體自由電子、正離子、負(fù)離子雜質(zhì)電導(dǎo)、自身離解離子雜質(zhì)、離子電導(dǎo)很小

很大精品資料二、影響介質(zhì)電導(dǎo)(diàndǎo)的因素(1)溫度式中A、B——常數(shù)(chángshù)；T——絕對溫度；——電導(dǎo)率。溫度升高時(shí)，液體介質(zhì)的黏度降低，離子受電場力作用而移動時(shí)所受的阻力減小，離子的遷移率增大，使電導(dǎo)增大；另一方面，溫度升高時(shí)，液體介質(zhì)分子熱離解度增加，這也使電導(dǎo)增大。所以在測量電介質(zhì)的電導(dǎo)或絕緣電阻時(shí)，必須注意記錄溫度。(2)電場強(qiáng)度精品資料§1.4電介質(zhì)中的能量(néngliàng)損耗一.電介質(zhì)損耗(sǔnhào)的基本概念二.等效電路與相量圖三.簡化等效電路與損耗(sǔnhào)四.吸收電流與吸收曲線本節(jié)主要內(nèi)容：精品資料在電場(diànchǎng)的作用下，電介質(zhì)由于電導(dǎo)引起的損耗和有損極化（如偶極子極化、夾層極化等）引起的損耗，總稱為電介質(zhì)的損耗。一.電介質(zhì)損耗(sǔnhào)的基本概念精品資料二.等效電路與相量圖R3C1R2C2

i=i1+i2+i3i1i2i3uUδφ圖中C1代表介質(zhì)的無損極化（電子式和離子式極化），C2—R2代表各種(ɡèzhǒnɡ)有損極化，而R3則代表電導(dǎo)損耗。介質(zhì)(jièzhì)損耗角δ為功率因數(shù)角φ的余角，其正切tgδ又可稱為介質(zhì)(jièzhì)損耗因數(shù)，常用百分?jǐn)?shù)（%）來表示。另，tgδ同樣隨溫度、頻率的變化而變化。精品資料三.簡化(jiǎnhuà)等效電路與損耗UU～I(xiàn)RCPUδφIP=UIcosφ=UIR=UICtgδ=U2ωCptgδ式中ω——電源角頻率；φ——功率因數(shù)角；δ——介質(zhì)(jièzhì)損耗角。精品資料在等值電路上加上直流電壓時(shí)，電介質(zhì)中流過的將是電容電流i1、吸收電流i2和傳導(dǎo)電流i3。三者隨時(shí)間的變化如上右圖。這三個(gè)電流分量加在一起，即得出總電流上右圖中的總電流i,它表示在直流電壓作用(zuòyòng)下，流過絕緣的總電流隨時(shí)間而變化的曲線，稱為吸收曲線。四.吸收電流(diànliú)與吸收曲線返回精品資料第二章氣體(qìtǐ)放電的物理過程第一節(jié)氣體中帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生和消失第二節(jié)氣體放電(fàngdiàn)機(jī)理第三節(jié)電暈放電(fàngdiàn)第四節(jié)不均勻電場氣隙的擊穿第五節(jié)雷電放電(fàngdiàn)第六節(jié)氣隙的沿面放電(fàngdiàn)精品資料§2.1氣體中帶電質(zhì)點(diǎn)(zhìdiǎn)的產(chǎn)生和消失一.帶電(dàidiàn)質(zhì)點(diǎn)在氣體中的運(yùn)動二.帶電(dàidiàn)質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生三.帶電(dàidiàn)質(zhì)點(diǎn)的消失本節(jié)主要內(nèi)容：精品資料一.帶電質(zhì)點(diǎn)在氣體(qìtǐ)中的運(yùn)動1.自由行程長度當(dāng)氣體中存在電場(diànchǎng)時(shí)，其中的帶電粒子將具有復(fù)雜的運(yùn)動軌跡，它們一方面與中性的氣體粒子（原子或分子）一樣，進(jìn)行著混亂熱運(yùn)動，另一方面又將沿著電場(diànchǎng)作定向漂移。各種粒子在空氣中運(yùn)動時(shí)都會不斷碰撞。一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在每兩次碰撞之間自由通過的距離叫自由行程長度。實(shí)際的自由行程長度是隨機(jī)量，并有很大的分散性。單位行程中的碰撞次數(shù)Z的倒數(shù)λ即為該粒子的平均自由行程長度。精品資料2.帶電粒子的遷移率帶電離子雖然不可避免地要與氣體分子不斷地發(fā)生碰撞，但在電場力的驅(qū)動下，仍將沿著電場方向漂移，其速度u與場強(qiáng)E其比例系數(shù)k=u/E，稱為(chēnɡwéi)遷移率，它表示該帶電粒子單位場強(qiáng)（1V/m）下沿電場方向的漂移速度。由于電子的平均自由行程長度比離子大得多，而電子的質(zhì)量比離子小得多。更易加速，所以電子的遷移率遠(yuǎn)大于離子。3.擴(kuò)散(kuòsàn)

氣體中帶電粒子和中性粒子的運(yùn)動還與粒子的濃度有關(guān)。在熱運(yùn)動的過程中，粒子會從濃度較大的區(qū)域運(yùn)動到濃度較小的區(qū)域，從而使每種粒子的濃度分布均勻化，這種物理過程叫擴(kuò)散。氣壓越低或溫度越高，則擴(kuò)散進(jìn)行的越快。電子的熱運(yùn)動速度大、自由行程長度大，所以其擴(kuò)散速度也要比離子快得多。

一.帶電質(zhì)點(diǎn)在氣體中的運(yùn)動（續(xù)）精品資料二.帶電(dàidiàn)質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生氣體中帶電質(zhì)點(diǎn)的來源有二：一是氣體分子本身發(fā)生(fāshēng)電離(包括撞擊電離，光電離、熱電離等多種形式)；另一是氣體中的固體或液體金屬發(fā)生(fāshēng)表面電離。

1.電離是氣體放電的首要前提

電離——產(chǎn)生帶電離子的物理過程稱為電離。

激勵(lì)——在常態(tài)下，電子受外界因素影響由低能量級軌道上躍遷到高能量級軌道的現(xiàn)象稱為激勵(lì)。

精品資料2.電離(diànlí)的幾種形式(1)光電離(diànlí)頻率為ν的光子能量為W=hν式中h——普郎克常數(shù)=發(fā)生空間光電離(diànlí)的條件為或者式中λ——光的波長，m；c——光速Wi——?dú)怏w的電離(diànlí)能，eV。二.帶電(dàidiàn)質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生（續(xù)）精品資料(2)撞擊(zhuàngjī)電離主要是電子碰撞游離。原因(yuányīn)：1.電子小，自由程長，可以加速到很大的速度。2.電子的質(zhì)量小，可以加速到很大。產(chǎn)生條件:所以提高場強(qiáng)可以使碰撞電離加劇。（3）熱電離在常溫下，氣體分子發(fā)生熱電離的概率極小。是氣體在熱狀態(tài)下光電離和撞擊電離的綜合。二.帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生（續(xù)）精品資料（4）表面電離電子從金屬表面逸出需要一定的能量，稱為逸出功。主要發(fā)生在陰極，原因：陽極自由電子不會向氣體中釋放。主要有4種形式：1.正離子撞擊陰極表面：通常正離子動能不大，可忽略，只有在它的勢能等于或大于陰極材料逸出功兩倍時(shí)，才能引起陰極表面電離，這個(gè)條件可滿足。2.光電子發(fā)射：高能輻射先照射陰極時(shí)，會引起光電子發(fā)射，其條件是光子的能量應(yīng)大于金屬的逸出功。3.熱電子發(fā)射：金屬中的電子在高溫下也能獲得(huòdé)足夠的動能而從金屬表面逸出，稱為熱電子發(fā)射。在許多電子器件中常利用加熱陰極來實(shí)現(xiàn)電子發(fā)射。4.強(qiáng)場發(fā)射（冷發(fā)射）：當(dāng)陰極表面附近空間存在很強(qiáng)的電場時(shí)（106V/cm數(shù)量級），也能時(shí)陰極發(fā)射電子。常態(tài)下作用氣隙擊穿完全不受影響；在高氣壓、壓縮的高強(qiáng)度氣體的擊穿過程中會起一定的作用；真空中更起著決定性作用。二.帶電質(zhì)點(diǎn)(zhìdiǎn)的產(chǎn)生（續(xù)）精品資料當(dāng)電子與氣體分子碰撞時(shí)，可能會發(fā)生電子與中性分子相結(jié)合而形成負(fù)離子的情況，這種過程成為附著。易于產(chǎn)生負(fù)離子的氣體稱為電負(fù)性氣體。這個(gè)過程有時(shí)需要放出能量，有時(shí)需吸收能量。負(fù)離子的形成不會改變帶電質(zhì)點(diǎn)的數(shù)量(shùliàng)，但卻使自由電子數(shù)減少，因此對氣體放電的發(fā)展起抑制作用。（或有助于提高氣體的耐電強(qiáng)度）。如SF6氣體對電子有很強(qiáng)的親和性，因此具有高電氣強(qiáng)度。（5）負(fù)離子的形成(xíngchéng)二.帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生（續(xù)）精品資料三.帶電(dàidiàn)質(zhì)點(diǎn)的消失氣體中帶電粒子的消失有可能下述幾種情況：(1)帶電粒子在電場的驅(qū)動下作定向運(yùn)動，在到達(dá)電極時(shí)，消失于電極上而形成外電路中的電流；(2)帶電粒子因擴(kuò)散現(xiàn)象而逸出氣體放電空間。(3)帶電粒子的復(fù)合。氣體中帶異號電荷的粒子相遇時(shí)，可能發(fā)生電荷的傳遞(chuándì)與中和，這種現(xiàn)象稱為復(fù)合，是與電離相反的一種過程。精品資料§2.2氣體(qìtǐ)放電機(jī)理電子崩自持放電與非自持放電放電發(fā)展過程與電場的關(guān)系湯森德放電理論(lǐlùn)帕邢定律流注放電理論(lǐlùn)精品資料一.電子(diànzǐ)崩外界電離因子在陰極附近產(chǎn)生一個(gè)初始電子，如果空間的電場強(qiáng)度足夠大，該電子在向陽極(yángjí)運(yùn)動時(shí)就會引起碰撞電離，產(chǎn)生出一個(gè)新電子，初始電子和新電子繼續(xù)向陽極運(yùn)動，又會引起新的碰撞電離，產(chǎn)生出更多的電子。依次類推，電子數(shù)將按幾何級數(shù)不斷增多，象雪崩似的發(fā)展,這種急劇增大的空間電流被稱為電子崩。精品資料二.自持(zìchí)放電與非自持(zìchí)放電當(dāng)場強(qiáng)小于某個(gè)臨界值時(shí)候，電子崩有賴于外界電離因素的原始電離才能持續(xù)和發(fā)展，如果外界電離因素消失，則這種電子崩也隨之逐漸衰減以至消失，稱這種放電為非自持放電。當(dāng)場強(qiáng)大于某個(gè)臨界值時(shí)，電子崩可以僅由電場的作用而自行維持和發(fā)展，不再(bùzài)依賴外界電離的因素，這種性質(zhì)的放電稱為自持放電。精品資料(二)在很不均勻的電場中(以棒電極為例)(1)在電壓比較低時(shí),棒極附近場強(qiáng)可能已超過臨界值,即發(fā)生自持放電,離棒端稍遠(yuǎn)處有電暈出現(xiàn).(2)電壓再升高時(shí),若電極間距不大,則有可能從電暈放電直接轉(zhuǎn)為整個(gè)間隙的火花擊穿,若電極間隙較大,則從電暈到擊穿之間還有刷狀放電的過渡階段.(3)電壓再提高,刷形放電中的個(gè)別光束突發(fā)的前伸,形成明亮的火花通道到達(dá)(dàodá)對面電極,氣隙被就擊穿了.當(dāng)電源功率足夠時(shí),火花擊穿迅速的轉(zhuǎn)變成電弧。(一)在大體均勻的電場中，各處場強(qiáng)的差異不大,任意一處一旦形成自持放電(fàngdiàn),就會很快發(fā)展到整個(gè)間隙,氣隙即被直接擊穿.三.放電發(fā)展過程與電場的關(guān)系精品資料（三）電場不均勻(jūnyún)系數(shù)Emax最大電場(diànchǎng)強(qiáng)度Eav平均電場(diànchǎng)強(qiáng)度。

U——電極間的電壓

d——極間距離

f<2時(shí)為稍不均勻電場，例如：高壓實(shí)驗(yàn)中用來測高電壓的球隙、全封閉組合電器中的分相母線筒。

f>4以上時(shí)明顯地屬于極不均勻電場，可分為棒-棒間隙和棒-板間隙，例如架空線的導(dǎo)線-導(dǎo)線，導(dǎo)線-大地。三.放電發(fā)展過程與電場的關(guān)系（續(xù)）精品資料四.湯森德氣體放電(fàngdiàn)理論1.適用條件(tiáojiàn)低氣壓、短間隙的電場中，即2.理論要點(diǎn)電子碰撞電離和正離子撞擊陰極產(chǎn)生的金屬表面電離是使帶電質(zhì)點(diǎn)激增,并導(dǎo)致?lián)舸┑闹饕蛩?。擊穿電壓大體上是的函數(shù).精品資料(1)系數(shù)，表示一個(gè)電子由陰極(yīnjí)到陽極每1cm路程中與氣體質(zhì)點(diǎn)相碰撞所產(chǎn)生的自由電子數(shù)(平均值)。(2)系數(shù)，表示一個(gè)正離子由陽極到陰極(yīnjí)每1cm路程中與氣體質(zhì)點(diǎn)相碰撞所產(chǎn)生的自由電子數(shù)(平均值)。(3)系數(shù)，表示一個(gè)正離子撞擊到陰極(yīnjí)表面時(shí)使陰極(yīnjí)逸出的自由電子數(shù)(平均值）。3.引用三個(gè)系數(shù)來定量的反映(fǎnyìng)三種因素的作用四.湯森德氣體放電理論（續(xù)）系數(shù)和與氣體的性質(zhì)、密度及該處的電場強(qiáng)度等因素有關(guān)。精品資料根據(jù)碰撞電離系數(shù)(xìshù)α的定義，可得分離(fēnlí)變數(shù)并積分，可得均勻電場，α不隨x變化ddxxn0nna4.電子碰撞電離系數(shù)α抵達(dá)陽極的電子數(shù)四.湯森德氣體放電理論（續(xù)）精品資料5.自持放電條件與表面電離(diànlí)系數(shù)γ如果電壓(電場強(qiáng)度）足夠大，初始電子崩中的正離子能在陰極上產(chǎn)生出來的新電子數(shù)等于或大于n0，那么(nàme)即使除去外界電離因子的作用放電也不會停止，即放電僅僅依靠已經(jīng)產(chǎn)生出來的電子和正離子（它們的數(shù)目取決于電場強(qiáng)度）就能維持下去，這就變成了自持放電。在整個(gè)路程撞擊出的正離子數(shù)為：令γ表示一個(gè)正離子撞擊到陰極表面時(shí)產(chǎn)生出來的二次電子數(shù)，則從金屬表面電離出的電子數(shù)為：若該電子數(shù)大于等于起始電子數(shù)n0,那么放電可以自持，即自持放電條件為：四.湯森德氣體放電理論（續(xù)）精品資料式（1-14）包含的物理意義為：一個(gè)電子從陰極到陽極途中因電子崩而造成的正電子數(shù)為ead-1,這批在陰極上造成的二次自由電子數(shù)應(yīng)為γ(ead-1)，如果它等于1，就意味著那個(gè)初試電子有了一個(gè)后繼電子，從而使放電得以(déyǐ)自持。物理(wùlǐ)物理意義在不均勻電場中，各點(diǎn)的電場強(qiáng)度E不同，所以各處的α值也不同，在這中條件下，上面的自持條件應(yīng)改寫成：

實(shí)驗(yàn)表明正離子在返回陰極途中造成的碰撞電離作用極小，可以忽略不計(jì)。上述過程可以用圖2-1中的圖解加以概括，當(dāng)自持放電條件得到滿足時(shí)，就會形成圖解閉環(huán)部分循環(huán)不息的狀態(tài)，放電就能自己維持下去，而不再依賴外界電離因子的作用了。四.湯森德氣體放電理論（續(xù)）精品資料外界電離因子陰極表面電離氣體空間電離氣體中的自由電子在電場中加速碰撞電離電子崩（α）過程陰極表面二次發(fā)射(γ過程）正離子圖2-1低氣壓、短氣隙情況下氣體的放電過程

第三節(jié)自持放電(fàngdiàn)放電(fàngdiàn)條件精品資料五.帕邢定律(dìnglǜ)Ub(kV)圖2-2均勻電場中空氣(kōngqì)的帕邢曲線0.10.20.30.5123510203050100300100050201010.3520.20.10.5330δS精品資料分析：1.當(dāng)不變的時(shí)候，提高氣壓或降低氣壓到真空都能提高氣隙的擊穿(jīchuān)電壓。2.當(dāng)S不變的時(shí)候，氣體的相對密度增大或減小的時(shí)候，擊穿(jīchuān)電壓增大；3.在均勻的電場中，擊穿(jīchuān)電壓與氣體的相對密度、極間距離S的積有函數(shù)關(guān)系，只要的乘積不變，也就不變。物理解釋：假設(shè)S保持不變，當(dāng)氣體密度增大時(shí)，電子的平均自由行程縮短了，相鄰兩次碰撞之間，電子積聚到足夠動能的幾率減小了，故必然增大。反之，當(dāng)減小時(shí)，電子在碰撞前積聚到足夠動能的幾率雖然增大了，但氣體很稀薄，電子在走完全程中與氣體分子相撞的總次數(shù)(cìshù)卻減到很小，所以也會增大。五.帕邢定律（續(xù)）精品資料在這兩者之間，總有一個(gè)值對造成撞擊游離最有利，此時(shí)最?。瑯?，可假設(shè)保持不變。S值增大時(shí)，欲得一定的場強(qiáng)，電壓必須(bìxū)增大。當(dāng)S值減到過小時(shí)，場強(qiáng)雖大增，但電于在走完全程中所遇到的撞擊次數(shù)己減到很小，故要求外加電壓增大，才能擊穿。這兩者之間，也總有一個(gè)S的值對造成撞擊游離最有利，此時(shí)最小。湯森德放電機(jī)理的不足(1)只是在一定的范圍內(nèi)有效(yǒuxiào)(2)不均勻的電場中，該理論不適用。五.帕邢定律（續(xù)）精品資料六.流注(liúzhù)理論(一)空間電荷對原有電場(diànchǎng)的影響(二)空間光電離的作用

高電壓技術(shù)面對的往往是高氣壓長氣隙的情況。湯遜理論并不適用，應(yīng)當(dāng)用流注理論解釋，適用條件為：流注理論也是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，影響因素主要有以下兩方面：精品資料電子崩的頭部集中著大部分的正離子和幾乎全部電子。原有均勻場強(qiáng)在電子崩前方和尾部處都增強(qiáng)了，在這兩個(gè)強(qiáng)場區(qū)中間出現(xiàn)了一個(gè)電場強(qiáng)度很小但電子和正離子濃度卻最大的區(qū)域，使此處產(chǎn)生強(qiáng)烈的復(fù)合并發(fā)射(fāshè)出許多光子，成為引發(fā)新的空間光電離的輻射源。x(a)(b)EE0dE0(一)空間電荷對原有電場(diànchǎng)的影響精品資料上面所說的輻射源向氣隙空間各處發(fā)射光子而引起光電離。如果光子位于強(qiáng)場區(qū)，二次電子崩將以更大得多的電離強(qiáng)度向陽極發(fā)展，或匯入崩尾。這些電離強(qiáng)度和發(fā)展速度遠(yuǎn)大于初始電子崩的新放電區(qū)（二次電子崩）以及它們不斷匯入初崩通道的過程(guòchéng)被稱為流注。(二)空間(kōngjiān)光電離的作用圖2-3流注形成過程(a)(b)(c)精品資料流注的特點(diǎn)：電離強(qiáng)度很大，傳播速度(sùdù)很快（超過初崩發(fā)展速度(sùdù)10倍以上）。出現(xiàn)流注后放電便獲得獨(dú)立繼續(xù)發(fā)展的能力，而不在依賴外界電離(diànlí)因子的作用可見出現(xiàn)流注的條件也就是自持放電條件。

初崩頭部空間電荷數(shù)必須達(dá)到某一臨界值，對于均勻電場自持放電條件應(yīng)為：

或

(三)流注的特點(diǎn)精品資料§2.3電暈(diànyūn)放電一.基本(jīběn)物理過程在極不均勻電場中，最大場強(qiáng)與平均場強(qiáng)相差很大，以至當(dāng)外加電壓及其平均場強(qiáng)還較低的時(shí)候，電極曲率半徑較小處附近的局部場強(qiáng)已很大。在這局部強(qiáng)場區(qū)中，產(chǎn)生強(qiáng)烈的游離，但由于離電極稍遠(yuǎn)處場強(qiáng)已大為減小，所以，此游離區(qū)不可能擴(kuò)展到很大，只能局限在此電極附近的強(qiáng)場范圍內(nèi)。拌隨著游離而存在的復(fù)合和反激勵(lì)，發(fā)出大量的光輻射，使在黑暗中可以看到在該電極附近空間發(fā)出藍(lán)色的暈光，這就是電暈。精品資料1.外觀特征：電極附近空間發(fā)出藍(lán)色的暈光——電暈。2.外加電壓增大，電暈區(qū)也隨之?dāng)U大，放電電流也增大（由微安級到毫安級），但氣隙總的來看，還保持著絕緣狀態(tài)，還沒有被擊穿。3.電暈放電是極不均勻電場所特有的一種自持放電形式。它可以是極不均勻電場氣隙擊穿的第一個(gè)階段，也可以是長期存在的穩(wěn)定(wěndìng)的放電形式，它與其他的形式的放電有著本質(zhì)的區(qū)別?！?.3電暈(diànyūn)放電（續(xù)）精品資料1.伴隨著游離、復(fù)合、激勵(lì)、反激勵(lì)等過程而有聲、光、熱等效應(yīng)，會有能量損耗。2.在尖端或電極的某些突出處，電子和離子在局部強(qiáng)場的驅(qū)動下高速運(yùn)動，與氣體分子交換動量，形成“電風(fēng)”。當(dāng)電極固定得剛性不夠時(shí)，氣體對“電風(fēng)”的反作用力會使電暈極振動或轉(zhuǎn)動。3.電暈會產(chǎn)生高頻脈沖電流，其中還包含著許多高次諧波，這會造成對無線電的干擾。4.電暈產(chǎn)生的化學(xué)反映產(chǎn)物具有強(qiáng)烈的氧化和腐蝕作用，所以，電暈是促使有機(jī)絕緣老化的重要因素。5.電暈還可能產(chǎn)生超過環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的噪聲，對人們會造成生理(shēnglǐ)、心理的影響。二.電暈(diànyūn)放電效應(yīng)§2.3電暈放電（續(xù)）精品資料三、消除電暈措施最根本的途徑就是設(shè)法限制和降低導(dǎo)線（導(dǎo)體）的表面電場強(qiáng)度。1.采用分裂導(dǎo)線，使等值曲率半徑增大。2.改進(jìn)電極(diànjí)的形狀，增大電極(diànjí)的曲率半徑，使表面光滑。四、電暈效應(yīng)有利的方面1.電暈可削弱輸電線上雷電沖擊或操作沖擊波的幅值和陡度；2.利用(lìyòng)電暈放電來改善電場分布；3.利用(lìyòng)電暈原理制造除塵器、靜電涂噴裝置、臭氧發(fā)生器等?！?.3電暈放電（續(xù)）精品資料§2.4不均勻電場(diànchǎng)氣隙的擊穿極不均勻電場中的放電存在明顯的極性效應(yīng)。在兩個(gè)電極幾何形狀不同(bùtónɡ)的場合極性取決于曲率半徑較小的那個(gè)電極的電位符號，幾何形狀相同則取決于不接地的那個(gè)電極上的電位符號。下面以最不均勻的“棒—板”氣隙為例，從流注理論的概念出發(fā)，說明放電發(fā)展過程的極性效應(yīng)。精品資料E0(c)Ecom=E0+EqE0EEqx(a)(b)棒極帶正電位時(shí)，棒極附近強(qiáng)場區(qū)域的電暈放電將在棒極附近空間留下許多正離子，這些空間電荷削弱的棒極附近的電場強(qiáng)度，加強(qiáng)了正離子群外部(wàibù)空間的電場。因此隨著電壓提高電暈的擴(kuò)展，強(qiáng)場區(qū)也將逐漸向板極方向推進(jìn)，因而放電的發(fā)展是順利的直至氣隙被擊穿。短氣隙的擊穿(jīchuān)：正極性精品資料Ecom=E0+Eq++Eq-(c)E0EEq+x(a)(b)Eq-E0棒極帶負(fù)電位時(shí)，電子崩將由棒極表面出發(fā)向外發(fā)展，留在棒極附近的也是大批正離子，它們將加強(qiáng)棒極表面附近的電場而削弱外圍空間電場，電暈區(qū)不易向外擴(kuò)展，整個(gè)氣隙的擊穿是不順利的，氣隙的擊穿電壓要比正極性時(shí)高很多，完成(wánchéng)擊穿所需時(shí)間也比正極性時(shí)間長得多。短氣隙的擊穿(jīchuān)：負(fù)極性精品資料（1）結(jié)論（2）精品資料氣隙較長時(shí)，流注往往不能一次貫穿整個(gè)氣隙，而出現(xiàn)逐級推進(jìn)的先導(dǎo)放電現(xiàn)象(xiànxiàng)。長間隙的放電過程：電暈放電——先導(dǎo)放電——主放電——整個(gè)氣隙被擊穿。電離形式：熱電離雷電放電是自然界的超長間隙放電，其先導(dǎo)過程和主放電過程發(fā)展的最充分。二.長氣隙的擊穿(jīchuān)精品資料§2.6沿面放電(fàngdiàn)和污閃事故一.沿面放電的一般概念二.沿面放電的類型三.沿面放電電壓低的原因四.支柱(zhīzhù)絕緣子的沿面閃絡(luò)過程五.固體表面有水膜時(shí)的沿面放電六.絕緣子污染狀態(tài)下的沿面放電七.污閃事故的對策精品資料

一切導(dǎo)體都要靠固體絕緣裝置（各類絕緣子）固定，這些固體絕緣裝置還起著電氣絕緣的作用。它們喪失絕緣功能有兩種可能，：一是固體介質(zhì)本身的擊穿。二是沿著(yánzhe)固體介質(zhì)表面發(fā)生閃絡(luò)。電力系統(tǒng)的外絕緣一般都是自恢復(fù)絕緣，絕緣子閃絡(luò)或空氣間隙擊穿后，它們的絕緣性能很快自動恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)表明：沿固體表面的閃絡(luò)電壓不但比固體介質(zhì)(jièzhì)本身的擊穿電壓低得多，而且也比極間距離相同的純氣隙的擊穿電壓低不少?？梢娨粋€(gè)固體絕緣裝置的實(shí)際耐壓能力取決與沿面閃絡(luò)電壓。在確定輸電線路和變電所外絕緣的絕緣水平時(shí)，沿面閃絡(luò)電壓其者決定性作用。在表面潮濕污染的情況下，沿面閃絡(luò)電壓會更低。一.沿面放電的一般概念精品資料（1）固體介質(zhì)處于均勻電場中，且界面(jièmiàn)與電力線平行，這種情況在工程中比較少見，但實(shí)際結(jié)構(gòu)中會遇到固體處于稍不均勻電場中、且界面(jièmiàn)與電力線大致平行的情況。此時(shí)的沿面放電特性與均勻電場的情況有些相似。E固體介質(zhì)(jièzhì)與氣體介質(zhì)(jièzhì)交界面上的電場分布狀況對沿面放電特性有很大影響。界面電場分布可分為典型三種情況。二.沿面放電的類型精品資料

（2）固體介質(zhì)處于極不均勻電場中，且界面電場的垂直分量En比平行于表面的切線分量Et大得多。如右上圖。EtEnE（3）固體介質(zhì)處于極不均勻電場中，但大部分分界面上的電場切線分量Et大于垂直分量En。右下圖。EtEnE二.沿面放電(fàngdiàn)的類型（續(xù)）精品資料（1）固體介質(zhì)與電極表面接觸不良，存在小氣隙。小氣隙中的電場強(qiáng)度很大，首先發(fā)生放電(fàngdiàn)，所產(chǎn)生的帶電粒子眼固體介質(zhì)表面移動，畸變了原有電場。（2）大氣的濕度影響。大氣中的潮氣吸附在固體介質(zhì)表面形成水膜，其中的離子受電場的驅(qū)動而沿著介質(zhì)表面移動，降低了閃絡(luò)電壓。與固體介質(zhì)吸附水分(shuǐfèn)的性能也有關(guān)。（3）固體介質(zhì)表面電阻的不均勻和表面的粗糙不平也會造成沿面電場畸變。三.沿面放電電壓低的原因精品資料在電壓還不高時(shí)，如右a圖法蘭附近先出現(xiàn)電暈放電；隨著電壓升高放電區(qū)變成許多(xǔduō)平行的火花細(xì)線組成的光帶（b圖），成為滑閃放電；當(dāng)電壓超過某一臨界值后個(gè)別細(xì)線突然迅速增長，轉(zhuǎn)為分叉的樹枝狀明亮火花通道，成為火花放電，如c圖所示；電壓再升高一些火花就到達(dá)另一電極，完成表面氣體的完全擊穿，稱為沿面閃絡(luò)或簡稱“閃絡(luò)”。導(dǎo)桿法蘭四.支柱(zhīzhù)絕緣子的沿面閃絡(luò)過程

a圖b圖c圖精品資料五.固體(gùtǐ)表面有水膜時(shí)的沿面放電概念(gàiniàn)：ABCAB濕閃電壓：潔凈的瓷表面被雨水淋濕時(shí)的沿面放電電壓稱為濕閃電壓。污閃電壓：絕緣子表面有濕污層時(shí)的閃絡(luò)電壓稱為污閃電壓。部分淋濕，絕緣子表面的水膜是不連續(xù)的（AB濕，BCA’干）有水膜覆蓋的表面電導(dǎo)大，無水膜處的表面電導(dǎo)小。大多數(shù)外加電壓將由干表面（圖中的BCA’）段來承受?；蛘呖諝忾g隙BA’先擊穿或者干表面BCA’先閃落，但結(jié)果都是形成ABA’電弧放電通道——閃絡(luò)。如雨量特別大時(shí)，傘間（BB’）被雨水短接構(gòu)成電弧通道——閃絡(luò)。①沿濕表面AB和干表面BCA’發(fā)展②沿濕表面AB和空氣間隙BA’發(fā)展③沿濕表面AB和水流BB’發(fā)展?jié)耖W只有干閃電壓的40%～50%，還受雨水電導(dǎo)率的影響。絕緣子的濕閃電壓不會降低太多。濕閃電壓將降低到很低的數(shù)值。◆在設(shè)計(jì)時(shí)對各級電壓的絕緣子應(yīng)有的傘裙數(shù)、傘的傾角、傘裙直徑應(yīng)仔細(xì)考慮、合理選擇。精品資料絕緣子污染通?？煞譃榉e污、受潮、干區(qū)形成、局部電弧的出現(xiàn)和發(fā)展等四個(gè)階段。采取措施抑制或阻止其中任何一個(gè)階段的完成就能防止(fángzhǐ)污閃事故的發(fā)生。六.絕緣子污染狀態(tài)(zhuàngtài)下的沿面放電積污：氣候條件：包括雨、露、霜、雪、風(fēng)等環(huán)境作用：和工業(yè)粉塵、廢氣、自然鹽堿、灰塵、鳥糞等污穢外絕緣被污染的過程一般是漸進(jìn)的。染污絕緣子表面上的污層在干燥狀態(tài)下一般不導(dǎo)電。污層濕潤：遇到雨、霧、露等不利天氣時(shí)，污層被濕潤，電導(dǎo)增大，在工作電壓下的泄漏電流大增。干區(qū)形成：電流所產(chǎn)生的焦耳熱，既可能使污層電導(dǎo)增大，又可能使水分蒸發(fā)、污層變干而減小其電導(dǎo)。電場畸變：干區(qū)的電阻比其余濕區(qū)的電阻大的多。整個(gè)絕緣子上的電壓都集中到干區(qū)上，一般干區(qū)寬度不大，所以電場強(qiáng)度很大。局部電?。喝绻妶鰪?qiáng)度已足已引起表面空氣的電離，開始出現(xiàn)電暈放電或輝光放電，由于此時(shí)泄漏電流較大，電暈或輝光放電很容易轉(zhuǎn)為絕緣子局部表面的有明亮通道的電弧。精品資料擊穿：隨著干區(qū)的擴(kuò)大(kuòdà)，電弧被拉長。在霧、露天，污層濕潤度不斷增大，泄漏電流也隨之增大，在一定電壓下能維持的局部電弧長度也不斷增大。自動延伸直至貫穿兩極完成沿面閃絡(luò)。六.絕緣子污染(wūrǎn)狀態(tài)下的沿面放電（續(xù)）污閃后果嚴(yán)重：由于一個(gè)區(qū)域內(nèi)絕緣子積污受潮情況差不多，所以容易發(fā)生大面積污閃事故。自動重合閘成功率遠(yuǎn)低于雷擊閃落時(shí)，造成事故的擴(kuò)大和長時(shí)間停電。就經(jīng)濟(jì)損失而言，污閃在各類事故中居首位。污穢度除了與積污量有關(guān)還與污穢的化學(xué)成分有關(guān)。通常采用“等值附鹽密度”（簡稱“等值鹽密”）來表征絕緣子表面的污穢度，它指的是每平方厘米表面所沉積的等效氯化鈉（NaCl）毫克數(shù)。等值的方法：把表面沉積的污穢刮下，溶于300ml蒸餾水，測出其在20℃水溫時(shí)的電導(dǎo)率；然后在另一杯20℃、300ml的蒸餾水中加入NaCl，直到其電導(dǎo)率等于混合鹽溶液的電導(dǎo)率時(shí)，所加入的NaCl毫克數(shù)，即為等值鹽量，再除以絕緣子的表面積，即可得出“等值鹽密”(mg/cm2)精品資料（一）調(diào)整爬距（增大泄露(xièlòu)距離）爬電比距λ指外絕緣“相—地”之間的爬電距離(cm)與系統(tǒng)最高工作(gōngzuò)（線）電壓（kV,有效值）之比。一定要遵循規(guī)定的爬電比距來選擇絕緣子串的總爬電距離和片數(shù)。七.污閃事故的對策

（二）定期或不定期的清掃。

（三）涂料

（四）半導(dǎo)體釉絕緣子

（五）新型合成絕緣子新型合成絕緣子的優(yōu)點(diǎn)：1、重量輕（僅相當(dāng)于瓷絕緣子的1/10左右）

2、抗彎、抗拉、耐沖擊附和等機(jī)械性能都很好

3、電氣絕緣性能好，特別是在嚴(yán)重污染和大氣潮濕的情況下性能十分優(yōu)異；

4、耐電弧性能也很好。精品資料第三章氣隙的電氣(diànqì)強(qiáng)度第一節(jié)氣隙的擊穿時(shí)間第二節(jié)氣隙的伏秒特性和擊穿電壓的概率分布第三節(jié)大氣條件對氣隙擊穿電壓的影響第四節(jié)較均勻/不均勻電場氣隙的擊穿電壓第五節(jié)提高(tígāo)氣隙擊穿電壓的方法精品資料§3.1氣隙的擊穿(jīchuān)時(shí)間完成氣隙擊穿的三個(gè)必備條件：1.足夠大的電場強(qiáng)度或足夠高的電壓；2.在氣隙中存在能引起電子崩并導(dǎo)致流注和主放電的有效電子；3.需要有一定的時(shí)間，讓放電得以逐步發(fā)展并完成擊穿。完成擊穿所用時(shí)間都以微秒記，在直流和工頻等持續(xù)電壓下，時(shí)間不成問題。但沖擊電壓的有效作用時(shí)間也以微秒記，所以放電時(shí)間就成為重要(zhòngyào)因素。

放電的總時(shí)間tb由三部分組成，即

tb=tl+ts+tf

ts——統(tǒng)計(jì)時(shí)延，指從tl到氣隙中出現(xiàn)第一個(gè)有效電子

tf——放電形成時(shí)延，從出現(xiàn)有效電子到最終擊穿。tlag——放電時(shí)延

tlag=ts+tf

tst1tftlagtbUut精品資料§3.2氣隙的伏秒特性(tèxìng)和擊穿電壓的概率分布電壓波形伏秒特性(tèxìng)氣隙擊穿電壓的概率分布精品資料一.電壓(diànyā)波形（一）直流電壓直流試驗(yàn)電壓大都由交流整流而得，其波形必然有一定的脈動，通常(tōngcháng)所稱的電壓值是指平均值。直流電壓的脈動幅值是最大值與最小值之差的—半。紋波系數(shù)為脈動幅值與平均值之比。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定被試品上直流試驗(yàn)電壓的紋波系數(shù)應(yīng)不大于3％。（二）工頻交流電壓工頻交流試驗(yàn)電壓應(yīng)近似為正弦波，正負(fù)兩半波相同，其峰值與有效值之比應(yīng)在以內(nèi)。頻率一般在45—65Hz范圍內(nèi)。精品資料（三）標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊(chōngjī)電壓波

用來模擬電力系統(tǒng)中的雷電過電壓波，采用(cǎiyòng)非周期性雙指數(shù)波。如圖：T1—視在波前時(shí)間；T2—視在半峰值時(shí)間；Um—沖擊電壓峰值0.30.50.9100’T1T2

u/UmtT1=1.2μs，

容許偏差±30%；T2=50μs，容許偏差±20%通常寫成1.2/50μs，并可在前面加上正、負(fù)號表示極性。國際電工委員會(IEC)和我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：一.電壓波形(續(xù)）精品資料T1=1.2μs，容許(róngxǔ)偏差±30%；Tc=2～5μs.可寫成1.2/2～5μs.0.900.31

u/Um0’T1Tct（四）標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)雷電截波

用來模擬雷電過電壓引起氣隙擊穿或外絕緣閃絡(luò)后出現(xiàn)的截尾沖擊波，如圖。

IEC標(biāo)準(zhǔn)和我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：一.電壓波形(續(xù)）精品資料用來等效模擬電力系統(tǒng)中操作過電壓波，一般也用非周期性雙指數(shù)波。IEC標(biāo)準(zhǔn)和我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為[下左圖]：波前時(shí)間Tcr=250μs,容許偏差±20%；半峰值時(shí)間T2=2500μs,容許偏差±60%。可寫成250/2500μs沖擊波。當(dāng)在試驗(yàn)中上述波形不能滿足要求時(shí)，推薦采用100/2500μs和500/2500μs沖擊波。此外(cǐwài)還建議采用一種衰減震蕩波[下右圖]，第一個(gè)半波的持續(xù)時(shí)間在2000～3000μs之間，極性相反的第二個(gè)半波的峰值約為第一個(gè)半波峰值的80%0.510

u/UmTcrT2tu0UmTcrtTcr=1000～1500us（五）標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊(chōngjī)電壓波一.電壓波形(續(xù)）精品資料二.伏秒特性(tèxìng)氣隙的伏秒特性——在同一波形，不同幅值的沖擊電壓作用下，氣隙上出現(xiàn)的電壓最大值和放電時(shí)間的關(guān)系，稱為該氣隙的伏秒特性。伏秒特性曲線——表示該氣隙伏秒特性的曲線，稱為伏秒特性曲線。50%沖擊擊穿電壓（U50%)——指某氣隙被擊穿的概率為50%的沖擊電壓峰值。沖擊系數(shù)β——U50%與靜態(tài)擊穿電壓Us之比稱為沖擊系數(shù)β。均勻(jūnyún)和稍不均勻(jūnyún)電場下沖擊擊穿電壓的分散性很小，沖擊系數(shù)β≈1。極不均勻(jūnyún)電場中由于放電時(shí)延較長，沖擊系數(shù)β均大于1。精品資料（一）伏秒特性(tèxìng)曲線的制作保持一定的沖擊電壓波形不變，而逐級升高電壓，以電壓為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)，電壓較低時(shí)，擊穿一般發(fā)生在波尾，取該電壓的峰值與擊穿時(shí)刻，得到相應(yīng)(xiāngyīng)的點(diǎn)；電壓較高時(shí)，擊穿一般發(fā)生在波頭，取擊穿時(shí)刻的電壓值及該時(shí)刻，得到相應(yīng)(xiāngyīng)的點(diǎn)；把這些相應(yīng)(xiāngyīng)的點(diǎn)連成一條曲線，就是該氣隙在該電壓波形下的“伏秒特性曲線”。u0t123二.伏秒特性（續(xù)）

精品資料實(shí)際上伏秒特性具有統(tǒng)計(jì)分散性，是一個(gè)以上下包線為界的帶狀區(qū)域。工程上，通常取“50%伏秒特性曲線(qūxiàn)”來表征一個(gè)氣隙的沖擊擊穿特性。U50%u0t231（一）伏秒特性(tèxìng)曲線的制作（續(xù)）精品資料舉例：如果一個(gè)電壓同時(shí)作用在兩個(gè)(liǎnɡɡè)并聯(lián)的氣隙S1和S2上，其中一個(gè)氣隙先被擊穿了，則電壓被短接截?cái)?，另一個(gè)氣隙就不會再被擊穿了。這個(gè)原則如用于保護(hù)裝置和被保護(hù)設(shè)備，那就是前者保護(hù)了后備。設(shè)前者的伏秒特性以S2記之，后者的以S1記之，如圖3-2-6情況。（二）伏秒特性(tèxìng)曲線的應(yīng)用在保護(hù)設(shè)備和被保護(hù)設(shè)備的絕緣配合上具有重要的意義。是防雷設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)保護(hù)設(shè)備和被保護(hù)設(shè)備的絕緣配合的依據(jù)。精品資料三.氣隙擊穿(jīchuān)電壓的概率分布不論是在何種電壓作用下，氣隙的擊穿電壓都有一定的分散性，即“擊穿概率分布特性”。研究表明，氣隙擊穿的幾率分布接近正態(tài)分布，通?？梢杂肬50%和變異系數(shù)Z來表示。用作絕緣的氣隙，人們所關(guān)心的不僅(bùjǐn)是其U50%擊穿電壓，更重要的是其耐受電壓即能確保耐受而不被擊穿的電壓。100%的耐受電壓是很難測的（要做無窮次的實(shí)驗(yàn)），工程實(shí)際中常用對應(yīng)于很高耐受幾率(例如99％以上)的電壓作為耐受電壓。精品資料

我國的國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定(guīdìng)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件為：壓力(yālì)p0=101.3kpa（760mmHG）；溫度t0=20℃或T0=293K；絕對濕度hc=11g/m3?！?.3大氣條件對氣隙擊穿電壓的影響

在實(shí)際試驗(yàn)條件下的氣隙擊穿電壓U與標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的擊穿電壓U0之間可以通過相應(yīng)的校正因數(shù)進(jìn)行如下?lián)Q算式中Kd——空氣密度校正因數(shù)；Kh——濕度校正因數(shù)。精品資料空氣的密度與壓力(yālì)和溫度有關(guān)?？諝獾南鄬γ芏仁街衟——?dú)鈮?qìyā)，kPa；T——溫度，K。

在大氣條件下，氣隙的擊穿電壓隨δ的增大而提高。當(dāng)δ處于0.95～1.05的范圍內(nèi)時(shí)，氣隙的擊穿電壓幾乎與δ成正比，即此時(shí)的空氣密度校正因數(shù)Kd≈δ，因而U

≈δU0

氣隙不長（例如不超過1m）時(shí)，上式能足夠精確的使用于各種電場形式和各種電壓類型下近似的工程估算。一.對空氣密度的校正

精品資料研究表明：對更長空氣間隙來說，擊穿電壓與大氣的關(guān)系并不是一種簡單的線形關(guān)系。而是隨電極形狀、電壓類型和氣隙長度而變化的復(fù)雜關(guān)系。Kd如下(rúxià)式計(jì)算式中指數(shù)m，n與電極形狀、氣隙長度、電壓類型及極性有關(guān)，值在0.4～1.0的范圍(fànwéi)內(nèi)變化，具體取值可參考有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。一.對空氣密度的校正(續(xù))

精品資料大氣中的水分子能夠俘獲自由電子而形成負(fù)離子，這對氣體的放電過程起著抑制作用，可見大氣的濕度越大，氣隙的擊穿電壓也會增高(zēnggāo)。在均勻和稍不均勻電場中，放電開始時(shí)，整個(gè)氣隙的電場強(qiáng)度都很大，電子運(yùn)動速度較快，不易被水分子俘獲，因而濕度影響不太明顯，可以忽略不計(jì)。例如用球隙測量高電壓時(shí)，只要按空氣相對密度校正其擊穿電壓就可以了，而不必考慮濕度的影響。在極不均勻電場(diànchǎng)中，濕度影響就很明顯了，可用下面的濕度校正因數(shù)來校正。式中因數(shù)k與絕對溫度和電壓類型有關(guān)，而指數(shù)ω之值取決于電極形狀、氣隙長度、電壓類型及其極性。具體值亦可參考有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。

二.對濕度的校正Kh=kω精品資料我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對于安裝在海拔高于1000m、但不超過4000m處的電力設(shè)施外絕緣，其試驗(yàn)電壓U應(yīng)為平原地區(qū)外絕緣的試驗(yàn)電壓Up乘以海拔校正(jiàozhèng)因數(shù)Kn，即U=KaUp(2-9)式中H——安裝(ānzhuāng)點(diǎn)的海拔高度，m。三、對海拔的校正精品資料§3.4電場在不同(bùtónɡ)電壓下的擊穿電壓1.在均勻電場中，電場是對稱(duìchèn)的，故擊穿電壓與電壓極性無關(guān)，由于間隙各處的場強(qiáng)大致相等，不可能出現(xiàn)持續(xù)的局部放電，故起始放電電壓就等于氣隙的擊穿電壓。不同電壓波形作用下，擊穿電壓實(shí)際上相同，且分散性很小，對于空氣，可以用以下的經(jīng)驗(yàn)公式表示：[KV（peak）]式中——空氣的相對密度S——?dú)庀兜木嚯x，cm標(biāo)準(zhǔn)情況下，1cm空氣間隙的擊穿電壓約為30kV.一.較均勻電場氣隙的擊穿電壓精品資料2.稍不均勻電場稍不均勻電場的結(jié)構(gòu)形式有多種多樣，常遇到的較典型的電場結(jié)構(gòu)形式有；球—球、球—板、圓柱—板、兩同軸圓筒、兩平行圓柱、兩垂直圓柱等。對這些較簡單的、有規(guī)則的、較典型的電場，有相應(yīng)(xiāngyīng)的計(jì)算擊穿電壓的經(jīng)驗(yàn)公式或曲線，而用時(shí)，可參閱有關(guān)的手冊和資料。3.影響稍不均勻電場間隙擊穿電壓的因素：電場結(jié)構(gòu)、大氣條件、還有鄰近效應(yīng)和照射效應(yīng)§3.4電場在不同(bùtónɡ)電壓下的擊穿電壓(續(xù))精品資料不均勻電場的特征：各處場強(qiáng)差別很大，在所加電壓小于整個(gè)間隙擊穿電壓時(shí)，可能(kěnéng)出現(xiàn)局部的持續(xù)的放電。由于持續(xù)的局部放電的存在，空間電荷的積累對擊穿電壓的影響很大，導(dǎo)致顯著的極性效應(yīng)。對很不均勻電場，只要宏觀上保持原有的電場布局和氣隙最小距離不變，則電極的具體形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)的改變，對擊穿電壓的影響不大。

二.不均勻電場(diànchǎng)氣隙的擊穿電壓§3.4電場在不同電壓下的擊穿電壓(續(xù))精品資料(一)直流電壓作用(zuòyòng)下：結(jié)論(jiélùn)：§3.4電場在不同電壓下的擊穿電壓(續(xù))圖3-5-1棒-板和棒-棒氣隙直流1min臨界耐受電壓與氣隙距離的關(guān)系精品資料表示中等(zhōngděng)距離空氣間隙的工頻擊穿電壓曲線圖3-5-2棒-棒和棒-板空氣間隙(jiànxì)的工頻擊穿電壓與間隙(jiànxì)距離的關(guān)系結(jié)論:擊穿總是發(fā)生在棒極為正半波時(shí)。（二）工頻電壓作用下:§3.4電場在不同電壓下的擊穿電壓(續(xù))精品資料氣隙較大時(shí)（S大于2.5m），擊穿電壓與距離關(guān)系出現(xiàn)了明顯的飽和趨向(qūxiàng)，特別是棒—板氣隙，其飽和趨向(qūxiàng)更明顯。§3.4電場在不同(bùtónɡ)電壓下的擊穿電壓(續(xù))圖3-5-3長氣隙和絕緣子串的工頻50%擊穿（或閃絡(luò)）電壓與氣隙距離的關(guān)系另外，棒-棒和棒-板的擊穿電壓曲線是各種不均勻電場氣隙擊穿電壓曲線的上下包絡(luò)線，這點(diǎn)對設(shè)計(jì)很有用。結(jié)論:精品資料實(shí)驗(yàn)表明，導(dǎo)線-平板氣隙的U50%與棒-板氣隙的十分接近（不論正/負(fù)極(fùjí)性），在缺乏線-板擊穿電壓的具體數(shù)據(jù)的時(shí)候，可以用棒-板的擊穿數(shù)據(jù)來估計(jì)。(圖3-5-4)§3.4電場在不同(bùtónɡ)電壓下的擊穿電壓(續(xù))（三）雷電沖擊電壓作用下圖3-5-4氣隙的沖擊擊穿電壓與距離的關(guān)系精品資料1.波形(bōxínɡ)的影響：一般均指“正極性”情況。圖3-5-8不同(bùtónɡ)性質(zhì)電壓作用下棒—板氣隙的擊穿電壓與氣隙距離的關(guān)系（四）操作沖擊電壓作用下§3.4電場在不同電壓下的擊穿電壓(續(xù))精品資料2.飽和現(xiàn)象：長氣隙在操作電壓(diànyā)作用下呈現(xiàn)顯著的“飽和現(xiàn)象”。圖3-5-9棒-棒和棒-板間隙的操作(cāozuò)沖擊擊穿電壓§3.4電場在不同電壓下的擊穿電壓(續(xù))3.分散性大精品資料工程實(shí)際中，作用在氣隙上的電壓常常是由不同性質(zhì)電壓疊加的，而不是單一性質(zhì)的。注意：同一氣隙對疊加性電壓的、耐受(naishòu)程度與對單一性電影的耐受(naishòu)程度是不同的。當(dāng)工作電壓是穩(wěn)態(tài)直流時(shí)，兩者的差異更顯著。（五）疊加性電壓(diànyā)作用下§3.4電場在不同電壓下的擊穿電壓(續(xù))精品資料§3.5提高(tígāo)氣隙擊穿電壓的方法一.改善(gǎishàn)電場分布二.采用高度真空三.增高氣壓四.采用高耐電強(qiáng)度氣體五.SF6氣體的應(yīng)用精品資料一般說來，電場分布越均勻，氣隙的擊穿電壓就越高。故如能適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)電極形狀．增大電極的曲率半徑，改善電場分布，就能提高氣隙的擊穿電壓。不僅要注意改善高壓電極的形狀以降低該電極旁邊的局部場強(qiáng)，還要注意改善接地電極和中間電極的形狀，以降低該電極旁邊的局部場強(qiáng)。常用(chánɡyònɡ)辦法：增大電極的曲率半徑（簡稱屏蔽）。一.改善(gǎishàn)電場分布§3.5提高氣隙擊穿電壓的方法（續(xù)）精品資料從氣體撞擊游離的理論可知，將氣隙抽成高度的真空(zhēnkōng)能抑制撞擊游離的發(fā)展，提高氣隙的擊穿電壓。注意：高真空(zhēnkōng)中，擊穿機(jī)理發(fā)生了變化，撞擊電離的機(jī)制不起主要作用，而擊穿與強(qiáng)場發(fā)射有關(guān)。應(yīng)用：真空(zhēnkōng)斷路器中用作絕緣和滅弧。增高氣體的壓力可以減小電子的平均自由行程，阻礙撞擊游離(yóulí)的發(fā)展。從而提高氣隙的擊穿電壓。在一定的氣壓范圍內(nèi)，增高氣壓對提高氣隙的擊穿電壓是極為有效的。但是容器的密封比較困難，即使做到了密封，造價(jià)也比較昂貴?！?.5提高氣隙擊穿電壓的方法（續(xù)）二.采用高度真空三.增高氣壓精品資料鹵族元素(yuánsù)的氣體：六氟化硫（SF6）、氟里昂（CCl2F2）等耐電強(qiáng)度比氣體高的多，采用該氣體或在其他氣體中混入一定比例的這類氣體，可以大大提高擊穿電壓?！?.5提高(tígāo)氣隙擊穿電壓的方法（續(xù)）四.采用高耐電強(qiáng)度氣體五.SF6氣體的應(yīng)用SF6氣體除了具有很高的電氣強(qiáng)度以外，還具有優(yōu)異的滅弧能力。利用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧媒質(zhì)制成的各種電力設(shè)備和封閉式組合電器具有一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，如大大節(jié)省占地面積和空間體積、運(yùn)行安全可靠、簡化安置維護(hù)等，發(fā)展前景十分廣闊。精品資料第四章固體、液體和組合絕緣的電氣(diànqì)強(qiáng)度第一節(jié)固體(gùtǐ)介質(zhì)的擊穿特性第二節(jié)液體電介質(zhì)的擊穿特性精品資料§4.1固體(gùtǐ)電介質(zhì)的擊穿特性固體擊穿理論影響固體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素(yīnsù)提高固體擊穿電壓的方法固體介質(zhì)的老化精品資料

電擊穿理論：類似于氣體電介質(zhì)那樣，由于電場的作用使電介質(zhì)中的某些帶電質(zhì)點(diǎn)積聚的數(shù)量和移動的速度達(dá)到一定程度時(shí)，使電介質(zhì)失去了絕緣的性能，形成導(dǎo)電通道，這樣的擊穿稱為電擊穿。熱擊穿理論：在電場的作用下，由于電介質(zhì)損耗和泄漏等原因而使固體電介質(zhì)內(nèi)發(fā)的的熱量大于散失的熱量，使介質(zhì)溫度不斷上升，最終造成介質(zhì)本身的破壞，轉(zhuǎn)化成導(dǎo)電通道，這樣的擊穿稱為熱擊穿。電化學(xué)擊穿理論：固體介質(zhì)在長期工作電壓的作用下，由于介質(zhì)內(nèi)部(nèibù)發(fā)生局部放電等原因，是絕緣劣化、電氣強(qiáng)度逐步下降并引起擊穿的現(xiàn)象稱為電化學(xué)擊穿。在臨近最終擊穿階段，可能因劣化處溫度過高而以熱擊穿形式完成，也可以因劣化后電氣強(qiáng)度下降而以電擊穿形式完成。一.固體擊穿(jīchuān)理論精品資料二.影響固體(gùtǐ)介質(zhì)擊穿電壓的主要因素電壓的作用時(shí)間溫度電場均勻度和介質(zhì)厚度電壓頻率受潮(shòucháo)度的影響機(jī)械力的影響多層性的影響累積效應(yīng)的影響精品資料1.改進(jìn)絕緣的設(shè)計(jì)：◆如采取合理的絕緣結(jié)構(gòu)，使各部分絕緣的耐電強(qiáng)度能與共所承擔(dān)的場強(qiáng)有適當(dāng)?shù)呐浜?；◆改善電極形狀及表面光潔度，盡可能使電場分布均勻，把邊緣效應(yīng)減到最小；◆改善電極與絕緣體的接觸狀態(tài)，消除接觸處的氣隙或使接觸處的氣隙不承受電位差。2.改進(jìn)制造工藝：盡可能地清除(qīngchú)固體電介質(zhì)中殘留的雜質(zhì)、氣泡、水分等，使固體介質(zhì)盡可能做得均勻致密。這可以通過精選材料、改善工藝、真空干燥、加強(qiáng)浸漬等方法來實(shí)現(xiàn)。3.改善運(yùn)行條件：如注意防潮，防止塵污和各種有害氣體的侵蝕，加強(qiáng)散熱冷卻。三.提高固體擊穿電壓(diànyā)的方法精品資料老化——電氣設(shè)備的絕緣在長期運(yùn)行過程中會發(fā)生一系列物理變化(如固體介質(zhì)軟化(ruǎnhuà)或熔解,低分子化合物及增塑劑的揮發(fā))和化學(xué)變化(如氧化,電解,電離,生成新物質(zhì)),致使其電氣,機(jī)械及其他性能逐漸劣化。1.環(huán)境老化：光氧老化（主要）、臭氧老化、鹽霧酸堿等污染性化學(xué)(huàxué)老化。2.電老化：電介質(zhì)在電場的長時(shí)間作用下，會逐漸發(fā)生某些物理化學(xué)(huàxué)變化(例如電解、電離、氧化等)，形成新的物質(zhì)，逐漸使介質(zhì)的物理、化學(xué)(huàxué)性能發(fā)生不可逆的劣化，最終尋致被擊穿，這個(gè)過程稱為電老化。四.固體介質(zhì)的老化精品資料3.熱老化：在較高溫度下，固體介質(zhì)會逐漸熱老化。熱老化的主要過程為熱裂解、氧化裂解、交聯(lián)、以及低分子揮發(fā)物的進(jìn)出。熱老化的象征大多為介質(zhì)失去彈性,變僵硬(jiāngyìng)，變脆．發(fā)生龜裂。設(shè)備“絕緣壽命”與其“工作溫度”之間的關(guān)系：蒙辛格熱老化規(guī)則:該類設(shè)備絕緣的工作溫度如提高10℃（或8℃，6℃），絕緣壽命便縮短到原來的一半。四.固體(gùtǐ)介質(zhì)的老化（續(xù)）精品資料§4.2液體電介質(zhì)的擊穿(jīchuān)特性擊穿理論二.影響液體擊穿電壓的因素(yīnsù)三.提高液體擊穿電壓的方法精品資料一.擊穿(jīchuān)理論當(dāng)外電場足夠強(qiáng)時(shí)，在陰極產(chǎn)生的強(qiáng)場發(fā)射或因肖特基效應(yīng)(xiàoyìng)發(fā)射的電子將被電場加速而具有足夠的動能，在碰撞液體分子是可引起電離，使電子數(shù)加倍，形成電子崩。與此同時(shí)由碰撞電離產(chǎn)生的正離子將在陰極附近集結(jié)詞性成空間電荷層，增強(qiáng)了陰極附近的電場，使陰極發(fā)生的電子數(shù)增多；當(dāng)外加電壓增大到一定程度時(shí)，電子崩電流會急劇增大，從而導(dǎo)致液體介質(zhì)的擊穿。（一）電子碰撞電離理論精品資料（二）氣泡擊穿(jīchuān)理論一.擊穿(jīchuān)理論（續(xù)）在交流電壓下，串聯(lián)介質(zhì)中的電場分布是與介質(zhì)的εr成反比的。由于氣泡的εr最?。ā?），其電氣強(qiáng)度又比液體介質(zhì)低得多，所以氣泡先發(fā)生電離。氣泡電離后溫度上升、體積膨脹、密度減小，這促使電離近一步發(fā)展。電離產(chǎn)生的帶電離子撞擊油分子，使它又分解出氣體，導(dǎo)致氣體通道擴(kuò)大。如果許多電離的氣泡在電場中排列成氣體小橋，擊穿就可能在此通道中發(fā)生。又稱為小橋理論。精品資料1.液體本身的介質(zhì)(jièzhì)品質(zhì)2.電壓作用的時(shí)間3.電場情況4.溫度5.壓強(qiáng)二.影響液體擊穿電壓(diànyā)的因素精品資料1.提高(tígāo)并保持油品質(zhì)2.覆蓋3.絕緣層4.極間障三.提高液體擊穿電壓(diànyā)的方法精品資料電氣設(shè)備絕緣(juéyuán)試驗(yàn)概述為了保證電氣設(shè)備乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,必須恰當(dāng)?shù)倪x擇各種電氣設(shè)備的絕緣(包括絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)),使之具有一定(yīdìng)的電氣強(qiáng)度,并且使絕緣在運(yùn)行過程中保持良好的狀態(tài).但是由于種種原因,絕緣仍然是電力系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié),絕緣故障通常是引發(fā)電力系統(tǒng)事故的首要原因。電介質(zhì)理論仍遠(yuǎn)未完善,各種絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)的電氣性能還不能僅依靠理論分析計(jì)算來解決問題,而必須同時(shí)借助于各種絕緣試驗(yàn)來檢驗(yàn)和掌握絕緣的狀態(tài)和性能,各種試驗(yàn)結(jié)果也往往成為絕緣設(shè)計(jì)的依據(jù)和基礎(chǔ)。一、電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的必要性精品資料絕緣(juéyuán)試驗(yàn)按后果分可分為:非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn).①非破壞性試驗(yàn)主要檢測絕緣除電氣強(qiáng)度以外的其他電氣性能,是在較低電壓下或用其他不損傷(sǔnshāng)絕緣的方法進(jìn)行的,具有非破壞性的特性。

②破壞性試驗(yàn)則檢測絕緣的電氣強(qiáng)度,如耐壓試驗(yàn)和擊穿試驗(yàn),具有破壞性的特征,所加的試驗(yàn)電壓很高,以考驗(yàn)絕緣耐受各種過電壓的能力,試驗(yàn)過程有可能給被試絕緣帶來不可逆轉(zhuǎn)的局部損傷(sǔnshāng)或整體損壞。二、電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的定義電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)概述

為了準(zhǔn)確全面的掌握電氣設(shè)備絕緣的狀態(tài)和性能,這兩類試驗(yàn)都是不可缺少的,為了避免不必要的損失,一般將破壞性耐壓試驗(yàn)放到非破壞性試驗(yàn)合格通過之后再進(jìn)行。精品資料三、電氣設(shè)備絕緣(juéyuán)試驗(yàn)的分類：絕緣(juéyuán)試驗(yàn)檢查性試驗(yàn)（非破壞性試驗(yàn)）耐壓試驗(yàn)（破壞性試驗(yàn)）1.工頻高壓試驗(yàn)2.直流高壓試驗(yàn)3.沖擊高壓試驗(yàn)

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