极不均匀电场气隙击穿特性实用教案

1、一、直流电压 “棒棒”和“棒板”击穿(j chun)特性见图2-4。 可以看出：“棒板”负极性击穿电压(diny)大大高于正极性击穿电压(diny)。第2页/共15页第1页/共15页第一页，共16页。 二、工频交流电压 升压方式： 电压慢电压慢慢升高，直至发生击穿。升压的速率一般控制在每秒升高预期击穿电压值的3。 “棒-棒”气隙的工频击穿电压要比“棒-板”气隙高一些，因为相对而言，“棒-棒”气隙的电场要比“棒-板”气隙稍为(showi)均匀一些。 第3页/共15页第2页/共15页第二页，共16页。 图2-6是空气中棒间隙的工频击穿电压与气隙长度的关系(gun x)曲线，可以看出，在气隙长度d不

2、超过1m时，“棒-棒”与“棒-板”气隙的工频击穿电压几乎一样，但在d进一步增大后，二者的差别就变得越来越大了。第4页/共15页第3页/共15页第三页，共16页。 图2-7是空气间隙更长时的试验数据，为了进行比较，图中同时绘有“导线-导线”和“导线-杆塔(gnt)”空气间隙的试验结果。第5页/共15页第4页/共15页第四页，共16页。 从图中可以看出(kn ch)，随着气隙长度的增大，“棒-板”气隙的平均击穿场强明显降低，即存在“饱和”现象。第6页/共15页第5页/共15页第五页，共16页。 当气隙的击穿场强“饱和”时，再增大“棒-板”气隙的长度，已不能有效地提高其工频击穿电压(diny)。 各

3、种气隙的工频击穿电压(diny)分散性一般不大，其标准偏差值不会超过2%-3%。 第7页/共15页第6页/共15页第六页，共16页。 在1.5/40uS雷电(lidin)冲击电压作用下，“棒-棒”和“棒-板”气隙的50冲击击穿电压与极间距离d的关系如图28所示。 三、雷电(lidin)冲击电压第8页/共15页第7页/共15页第七页，共16页。 气隙长度更大的实验(shyn)结果见图29。对于(duy)1.2/50uS标准冲击电压波上述两图亦适用。 由图可见，“棒板”气隙的冲击击穿电压具有明显的极性效应，棒极为正极性的击穿电压比负极(fj)性时数值低得多。第9页/共15页第8页/共15页第八页，

4、共16页。四、操作(cozu)冲击电压 我国采用(ciyng)如图117所示的250/2500us标准操作冲击波形。 第10页/共15页第9页/共15页第九页，共16页。随着输电(shdin)电压的不断提高： 额定电压超过220kV的超高压输电(shdin)系统，应按操作过电压下的电气特性进行绝缘设计 超高压电力设备也应采用操作冲击电压来进行高压试验 下面来看一下极不均匀(jnyn)电场长气隙时操作冲击电压下的击穿具有的特点：第11页/共15页第10页/共15页第十页，共16页。 (1)操作冲击(chngj)电压波形对气隙的电气强度有很大的影响，击穿电压U50%(s)与波前时间Tcr的关系曲线

5、呈现“U”形，在某一最不利的波前时间Tc下，出现极小值。第12页/共15页第11页/共15页第十一页，共16页。 (2)气隙的操作冲击电压不但远低于雷电冲击电压，在某些波前时间范围(fnwi)内，甚至比工频击穿电压还要低。 各种类型作用电压下，以操作冲击电压下的电气(dinq)强度最小。在确定电力设施的空气间距时，必须考虑到这一重要情况。第13页/共15页第12页/共15页第十二页，共16页。 (4)操作冲击(chngj)电压下的气隙击穿电压和放电时间的分散性都要比雷电冲击(chngj)电压下大得多。 (3)极不均匀电场长气隙的操作冲击击穿特性具有显著(xinzh)的“饱和特征”，而其雷电冲击

6、击穿特性却是线性的。电气强度最差的正极性“棒板”气隙的饱和现象最为严重，尤其是在气隙长度大于5m以后，这对特高压输电技术来说，是一个极其不利的制约因素。第14页/共15页第13页/共15页第十三页，共16页。小 结（本节完）直流电压下“棒板”负极性击穿电压大大(d d)高于正极性击穿电压 工频交流电压下“棒-棒”气隙的击穿电压要比“棒-板”气隙高一些 雷电冲击电压下“棒板” 电极，棒极为正极性的击穿电压比负极性时数值低得多 掌握操作冲击电压下击穿特点第15页/共15页第14页/共15页第十四页，共16页。谢谢您的观看(gunkn)！第15页/共15页第十五页，共16页。NoImage内容(nirng)总结一、直流电压。可以看出(kn ch)：“棒板”负极性击穿电压大大高于正极性击穿电压。电压慢电压慢慢升高，直至发生击穿。升压的速率一般控制在每秒升高预期击穿电压值的3。额定电压超过220kV的超高压输电系统