,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高电压工程基础,第2章 气体介质的电气强度,2.1 气隙的击穿时间和伏秒特性,2.2均匀和稍不均匀电场气隙的击穿特性,2.3,大气条件对击穿的影响,2.4 提高气体间隙击穿电压的措施,2.5 沿面放电,11/19/2024,高电压工程基础第2章 气体介质的电气强度 2.1 气隙的击,1,临界,击穿电压,统计时延：,从外施电压达,U,o,时起，到出现一个能引起击穿的初始电子崩所需的第一个有效电子所需时间,放电发展时间：,从出现第一个有效自由电子时起，到放电过程完成所需时间，即电子崩的形成和发展到流注等所需的时间,高电压技术,2.1气隙的击穿时间和伏秒特性,2.1.2 气隙的击穿时间,11/19/2024,临界统计时延：从外施电压达Uo时起，到出现一个能引起击穿的初,2,放电时延：,在短气隙中，全部放电时延实际上就是统计时延。,统计时延具有概率性质，取其平均值，称为平均统计时延。其影响因素为：,电极材料；外施电压；短波光照射；电场情况。,高电压技术,在较长气隙中，放电时延决定于放电发展时间。,影响放电发展时间的因素为：,间隙长度； 电场均匀度；外施电压,气隙击穿时间：,11/19/2024,放电时延：在短气隙中，全部放电时延实际上就是统计时延。统计时,3,2.1.2 气隙的伏秒特性,冲击电压的标准波形,标准雷电波,的波形：,T,1,=1.2s30，,T,2,=50s20,对于不同极性：+1.2/50s或-1.2/50s,作冲击波,的波形：,T,1,=250s20，,T,2,=2500s60,对于不同极性：+250/2500s或-250/2500s,波前时间,半峰值时间,高电压技术,11/19/2024,2.1.2 气隙的伏秒特性 冲击电压的标准波形标准雷电波的波,4,冲击电压发生器,11/19/2024,冲击电压发生器10/7/2023,5,伏秒特性,伏秒特性：,在同一冲击电压波形下，击穿电压值与放电时延（或电压作用时间）有关的特性。,用实验确定间隙伏秒特性的方法：,保持冲击电压的波形不变，逐渐升高电压使间隙发生击穿，并根据示波图记录击穿电压U与击穿时间t。,击穿发生在波前或峰值，取此刻值,击穿发生在波尾，取峰值,100%伏秒特性,0%伏秒特性,50%伏秒特性,50%冲击击穿电压,高电压技术,11/19/2024,伏秒特性伏秒特性：在同一冲击电压波形下，击穿电压值与放电时,6,冲击放电伏秒特性的应用,为了使被保护设备得到可靠的保护,被保护设备绝缘的伏秒特性曲线的下包线必须始终高于保护设备的伏秒特性曲线的上包线。,S,1,：被保护设备,S,2,：保护设备,11/19/2024,冲击放电伏秒特性的应用 S1：被保护设备 S2：保护,7,电气设备绝缘的伏秒特性和避雷器的伏秒特性,（a）正确配合 （b）不正确配合,绝缘的,伏秒特性,避雷器的,伏秒特性,高电压技术,11/19/2024,电气设备绝缘的伏秒特性和避雷器的伏秒特性绝缘的避雷器的高,8,50击穿电压及冲击系数,50击穿电压,多次施加电压时,有半数会,导致击穿的电压值,U,b50 。,2,. 冲击系数,同一间隙的50冲击击穿,电压与稳态击穿电压,U,0,之比,。,高电压技术,11/19/2024,50击穿电压及冲击系数50击穿电压2. 冲击系数高电压,9,高电压技术,2.2.1 较均匀电场气隙的击穿电压,均匀电场中的击穿,特点：,（1）均匀电场中电极布置对称，击穿无极性效应；,（2）均匀场间隙中各处电场强度相等，击穿所需时间极短，其直流击穿电压、工频击穿电压峰值、50%冲击击穿电压相同；,（3）击穿电压的分散性很小。,2.2 较均匀电场气隙的击穿电压,11/19/2024,高电压技术2.2.1 较均匀电场气隙的击穿电压 均匀电场中的,10,稍不均匀电场中的击穿,（1）球间隙,（,eg,：高压实验室中的测量球隙）,dD,/4时，电场不均匀程度增大，击穿场强下降，出现极性效应；,球隙测压器的工作范围,dD,/2；否则因放电分散性增大，不能保证测量的精度。,高电压技术,11/19/2024,稍不均匀电场中的击穿（1）球间隙 （eg：高压实验室中的测,11,（2）同轴圆柱电极,（,eg,：高压标准电容器、单芯电缆、GIS分相母线）,（1）,r/R,0.1时,，稍不均匀电场，击穿前不出现电晕，且由图可见，当,r/R,0.33时击穿电压出现极大值（上述电气设备在绝缘设计时尽量将,r/R,选取0.250.4的范围内）。,高电压技术,GIS,11/19/2024,（2）同轴圆柱电极 （1）r/R0.03,0.06,0.06,大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km10km地区，在污闪季节中潮湿多雾（含毛毛雨）但雨量较少时,0.06,0.10,0.06,0.10,大气污染较严重地区，重雾和重盐碱地区，近海岸盐场13km地区，工业与人口密度较大地区，离化学污源和炉烟污秽300m1500m的较严重污秽地区,0.10,0.25,0.10,0.25,大气特别严重污染地区，离海岸盐场1km以内，离化学污源和炉烟污秽300m以内的地区,0.25,0.35,0.25,0.35,线路和发电厂、变电所污秽等级,高电压技术,11/19/2024,污秽等级污湿特征盐密(mg/cm2)线路发电厂变电所0大气清,48,（1）定期或不定期的清扫,（2）使用防污闪涂料或进行表面处理,（3）增加爬距,（4）采用新型合成绝缘子,伞套材料为硅橡胶，它有很高的电气强度、很强的憎水性和很好的耐污能力。,防止污闪的措施,高电压技术,11/19/2024,（1）定期或不定期的清扫 防止污闪的措施高电压技术10/7/,49,2.5.6 提高沿面放电电压的措施,（1）屏障,固体介质突出一部分,（2）屏蔽,均压环,（3）表面处理,憎水处理,（4）应用半导体材料,涂半导体漆或釉,（5）阻抗调节,调节单元绝缘子阻抗，使沿串电压分布均匀,11/19/2024,2.5.6 提高沿面放电电压的措施（1）屏障10/7/202,50,