气隙的电气强度.ppt

第三章气隙的电气强度§3.1气隙的击穿时间三、击穿时间：
即放电的总时间tb，由三部分组成：气隙的电气强度取决于以下几点：

电场形式
均匀或稍不均匀电场
极不均匀电场
电压类型
大气条件
§3.2电压类型（三）标准雷电冲击电压波
模拟电力系统中的雷电过电压波，采用非周期性双指数波。T1——视在波前时间；T2——视在半峰值时间；Um——冲击电压峰值。国际电工委员会(IEC)和我国国家标准规定为：
T1=1.2μs，容许偏差±30%；T2=50μs，容许偏差±20%通常写成1.2/50μs，并可在前面加上正、负号表示极性。
（四）标准雷电截波
模拟雷电过电压引起气隙击穿或外绝缘闪络后出现的截尾冲击波。IEC标准和我国国家标准规定为：视在波前时间T1=1.2μs，容许偏差±30%；截断时间Tc=2～5μs，可写成1.2/2～5μs.（五）标准操作冲击电压波
等效模拟电力系统中操作过电压波，一般也用非周期性双指数波。IEC标准和我国标准规定为：波前时间Tcr=250μs,容许偏差±20%；半峰值时间T2=2500μs,容许偏差±60%。可写成250/2500μs冲击波。
当在试验中上述波形不能满足要求时，推荐采用100/2500μs和500/2500μs冲击波。此外还建议采用一种衰减震荡波，第一个半波的持续时间在2000～3000μs之间，极性相反的第二个半波的峰值约为第一个半波峰值的80%。一、对空气密度的校正空气的密度与压力和温度有关。空气的相对密度研究表明：对更长空气间隙来说，击穿电压与大气的关系并不是一种简单的线形关系。而是随电极形状、电压类型和气隙长度而变化的复杂关系。Kd如下式计算二、对湿度的校正在均匀和稍不均匀电场中，放电开始时，整个气隙的电场强度都很大，电子运动速度较快，不易被水分子俘获，因而湿度影响不太明显，可以忽略不计。例如用球隙测量高电压时，只要按空气相对密度校正其击穿电压就可以了，而不必考虑湿度的影响。三、对海拔的校正
我国国家标准规定：对于安装在海拔高于1000m、但不超过4000m处的电力设施外绝缘，其试验电压U应为平原地区外绝缘的试验电压Up乘以海拔校正因数Kn，
即
U=KaUp（一）伏秒特性曲线的制作伏秒特性具有统计分散性，是一个以上下包线为界的带状区域。工程上，通常取“50%伏秒特性曲线”来表征一个气隙的冲击击穿特性。（二）伏秒特性曲线的应用
在保护设备和被保护设备的绝缘配合上具有重要的意
义。是防雷设计中实现保护设备和被保护设备的绝缘配合
的依据。三.气隙击穿电压的概率分布§3.5电场在不同电压下的击穿电压稍不均匀电场
稍不均匀电场的结构形式有多种多样，常遇到的较典型的电场结构形式有；球—球、球—板、圆柱—板、两同轴圆筒、两平行圆柱、两垂直圆柱等。对这些较简单的、有规则的、较典型的电场，有相应的计算击穿电压的经验公式或曲线，而用时可参阅有关的手册和资料。

影响稍不均匀电场间隙击穿电压的因素：
电场结构、大气条件、邻近效应、照射效应等。均匀电场和稍不均匀电场的击穿特性二、不均匀电场气隙的击穿电压

不均匀电场的特征：各处场强差别很大，在所加电压小于整个间隙击穿电压时，可能出现局部的持续的放电。由于持续的局部放电的存在，空间电荷的积累对击穿电压的影响很大，导致显著的极性效应。

对很不均匀电场，只要宏观上保持原有的电场布局和气隙最小距离不变，则电极的具体形状、尺寸和结构的改变，对击穿电压的影响不大。
预先对几种典型的电场的气隙，如棒—棒或线—线、棒—板或线—板作出击穿电压和气隙距离的关系曲线，在工程上遇到的各种不均匀电场，其击穿电压可以参照与接近的典型气隙的击穿电压来估计。直流电压
存在明显的极性效应图3-5-2棒—棒和棒和板空气间隙的
工频击穿电压与间隙距离的关系气隙较大时（S大于2.5m），击穿电压与距离关系出现了明显的饱和趋向，特别是棒—板气隙，其饱和趋向更明显。雷电冲击电压作用
实验表明，导线—平板气隙的U50%与棒—板气隙的十分接近（不论正/负极性），在缺乏线—板击穿电压的具体数据的时候，可以用棒—板的击穿数据来估计。(图3-5-4)操作冲击电压
1.波形的影响：一般均指“正极性”情况。2.饱和现象：长气隙在操作电压作用下呈现显著的“饱和现象”。3.分散性大§3.5提高气隙击穿电压的方法一、改进电极形状以改善电场分布

增大电极的曲率半径（常用的是屏蔽），例如变压器套
管，均压环，扩径导线等；
消除电极表面的毛刺；
消除电极表面尖角。

***不仅要注意改善高压电极的形状以降低该电极旁边的局部场强，还要注意改善接地电极和中间电极的形状，以降低该电极旁边的局部场强。图中所示采用不同直径
屏蔽球时的效果，可以
看到，在极间距离为110
cm时，采用直径为75cm
的球形屏蔽极可使气隙
的击穿