绝缘放电基本原理 绝缘介质 电晕放电和沿面放电

气体放电的基本物理过程第一章第二章第三章第四章第五章第六章带电粒子的产生和消失汤逊理论流注理论不同电压形势下气隙的击穿特性提高气体电介质电气强度的方法电晕放电和沿面放电电晕放电电晕放电和沿面放电沿面放电01电晕放电和沿面放电电晕放电1、电晕放电的概念曲率半径小的电极尖端发生的蓝紫色晕光状放电。极不均匀场的一种特有的自持放电形式。电晕放电和沿面放电电晕放电1、电晕放电的概念电晕放电和沿面放电电晕放电2、电晕放电的物理过程和效应负极正极电离正空间电荷作用电离加强正电荷电子电晕放电和沿面放电电晕放电2、电晕放电的物理过程和效应正极负极电离正空间电荷作用电离减弱正电荷电子电晕放电和沿面放电电晕放电2、电晕放电的物理过程和效应极性效应：负电晕较正电晕容易发生电晕电流的数量级：一般为微安级电晕放电和沿面放电电晕放电2、电晕放电的物理过程和效应1)、声、光、热吱吱的响声蓝紫色的晕光周围气体温度升高电晕放电和沿面放电电晕放电2、电晕放电的物理过程和效应效应：2)、电风的作用电子和离子高速运动与气体交换能量形成电风空气对电风的反作用使电晕电极舞动。电晕放电和沿面放电电晕放电2、电晕放电的物理过程和效应效应：3)、高频脉冲作用电晕引发的高频脉冲是造成无线电干扰的原因之一。电晕放电和沿面放电电晕放电2、电晕放电的物理过程和效应效应：4)、化学作用形成臭氧、一氧化氮、二氧化氮和氨气等。产物会腐蚀金具、有机绝缘材料，使其老化，使用寿命减少。电晕放电和沿面放电电晕放电2、电晕放电的物理过程和效应效应：5)、能量损耗电晕损耗是电力管理部门最重视的现象之一。在有些场合，电晕损耗的程度非常可观。电晕放电和沿面放电电晕放电2、电晕放电的物理过程和效应效应：6)、环境效应电晕噪声影响人类的正常工作。3、直流输电线上的电晕输电线路导线：两平行导线：4、交流输电线上的电晕单导线对地：电晕放电和沿面放电电晕放电5、输电线路电晕的抑制方法对策：（限制导线的表面场强）采用分裂导线。对330kV及以上的线路应采用分裂导线，例如330，500和750kV的线路可分别采用二分裂、四分裂和六分裂导线。电晕放电和沿面放电电晕放电6、电晕的应用过电压波在传输线上行进时，电晕可削弱其幅值及陡度；电晕在静电除尘、臭氧发生器的应用。电晕在驻极体制备上的应用。电晕放电电晕放电和沿面放电沿面放电01电晕放电和沿面放电沿面放电1、沿面放电的一般概念为什么要讨论沿面放电？复合绝缘子上的爬电现象；GIS支撑绝缘子上的放电；开关柜中的爬电。电晕放电和沿面放电沿面放电1、沿面放电的一般概念沿固体-气体交界面发生的放电现象。贯通两电极的沿面放电称为沿面闪络。电晕放电和沿面放电沿面放电1、沿面放电的一般概念沿面闪络的基本特性：无机介质（陶瓷、玻璃）：闪络后电气强度可恢复。有机介质：电痕破坏。电晕放电和沿面放电沿面放电1、沿面放电的一般概念电力系统内部过电压及防护/要比等间隙下的固体及气体击穿电压低，因此，设备绝缘的性能通常由沿面闪络电压决定。沿面闪络受绝缘表面状况的影响很大，干燥，潮湿和污秽条件下，闪络过程的差别很大。因此有干闪络电压、湿闪络电压和污秽闪络电压之分。沿面放电的过程受电场型式影响较大。界面处的电场分布：a.固体介质处于均匀电场中，且界面与电力线平行。电晕放电和沿面放电沿面放电2、沿面放电的类型和特点界面处的电场分布：b.固体介质处于极不均匀电场中，界面的法向分量远大于切向分量。电晕放电和沿面放电沿面放电2、沿面放电的类型和特点界面处的电场分布：c.固体介质处于极不均匀电场中，且界面处的切向电场远大于法向电场。电晕放电和沿面放电沿面放电2、沿面放电的类型和特点均匀电场中的沿面放电沿面放电：均匀电场中，固体介质的引入似乎并不影响电极间的电场分布，但放电总是发生在界面，且闪络电压比空气间隙的击穿电压要低得多。特点：（1）沿面闪络电压与固体绝缘材料特性有关；（2）介质表面粗糙，也会使电场分布畸变，从而使闪络电压降低；不同介质的沿面闪络电压电晕放电和沿面放电沿面放电2、沿面放电的类型和特点对于支柱绝缘子，内屏蔽电极可以提高沿面闪络电压。内屏蔽电极有一最佳深度，约10cm左右。（3）固体介质是否与电极紧密接触对闪络电压有影响。充SF6气体的同轴圆柱电极中支撑与电极接触的好坏对沿面闪络电压的影响支柱绝缘子的内屏蔽电极深度对雷电冲击闪络电压的影响

电晕放电和沿面放电沿面放电2、沿面放电的类型和特点表面具有强垂直电场分量沿套管表面放电的示意图（a）电晕放电（b）细线状辉光放电（c）滑闪放电电晕放电和沿面放电沿面放电3、沿面放电电压的影响因素和提高方法1).固体介质材料种类:根据固体材料的憎水性或亲水性，选择适当的材料。电晕放电和沿面放电沿面放电表面具有强垂直电场分量提高套管的电晕起始电压和滑闪放电电压的方法：2.改善电场（1）减小比电容，例如增大固体介质的厚度，特别是加大法兰处套管的外径；也可采用介电常数较小的介质，例如用瓷－油组合绝缘代替纯瓷介质。（2）减小绝缘表面电阻，即减小介质表面电阻率。例如在套管靠近接地法兰处涂半导体釉；在电机绝缘的出槽口部分涂半导体漆等。等值电路电晕放电和沿面放电沿面放电4、湿闪现象输电线路或变电站的户外绝缘子，运行条件恶劣，复杂a.雨：大雨，毛毛雨。b.雪：大雪，雨夹雪。c.冰：冰灾，雾凇。d.风：大风，污染，粉尘绝缘子表面被雨水淋湿时的沿面闪络现象称为湿闪现象。典型绝缘子湿闪的放电路径s途径1：若工业水导电率很高，湿闪电压可以下降至干闪电压的40%-50%。途径2：击穿特性以气隙为主，不会比干闪电压下降太多。途径3：连续的水柱使得闪络电压大幅下降。5、污闪现象工业粉尘、废气、自然盐碱、灰尘、鸟粪等。干燥条件下，污染物一般不导电：大雨滂沱时，污染物会被冲刷掉；毛毛雨时污染物被润湿，电导率增大，泄漏电流随之增大产生干带,最先放电局部电弧继续烘干污染物，使放电延续局部电弧贯穿两极形成沿面闪络。这个电弧增大的过程，称为爬电。电晕放电和沿面放电沿面放电5、污闪现象积聚污秽受潮干区形成局部电弧高压接地闪络电晕放电和沿面放电沿面放电污秽程度的表征等值附盐密度：绝缘子表面每平方厘米面积上沉积的等效NaCl的质量数(mg)。所谓等效：是在电导率上等效。300ml电晕放电和沿面放电沿面放电污秽等级污湿特征盐密(mg/cm2)线路发电厂变电所0大气清洁地区及离海岸盐场50km以上无明显污染地区≤0.03－Ⅰ大气轻度污染地区，工业区和人口低密集区，离海岸盐场10km～50km地区，在污闪季节中干燥少雾（含毛毛雨）或雨量较多时>0.03~0.06≤0.06Ⅱ大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km～10km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>0.06~0.10Ⅲ大气污染较严重地区，重雾和重盐碱地区，近海岸盐场1～3km地区，工业与人口密度较大地区，离化学污源和炉烟污秽300m～1500m的较严重污秽地区>0.10~0.25>0.10~0.25Ⅳ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、变电所污秽等级电晕放电和沿面放电沿面放电污闪事故的对策调整爬距爬电比距：外绝缘相对地的爬电距离与系统最高工作线电压的有效值之比。污秽等级爬电比距（cm/kV）线路发电厂、变电所220kV及以下330kV及以上220kV及以下330kV及以上01.39（1.60）1.45（1.60）－－Ⅰ1.39～1.74（1.60～2.00）1.45～1.82（1.60～2.00）1.60（1.84）1.60（1.76）Ⅱ1.74～2.17（2.00～2.50）1.82～2.27（2.00～2.50）2.00（2.30）2.00（2.20）Ⅲ2.17～2.78（2.50～3.20）2.27～2.91（2.50～3.20）2.50（2.88）2.50（2.75）Ⅳ2.78～3.30（3.20～3.80