第4讲-气体电介质的绝缘特性(三).VIP专享VIP免费

高电压技术第一页，共二十九页。上节回顾极不均匀场中的放电过程极不均匀电场中的放电特征2第二页，共二十九页。第4讲气体电介质的绝缘特性（三）电力系统中，冲击电压分为：雷电冲击电压：雷电造成、峰值高、陡度大、作用时间极短操作冲击电压：系统状态突然变化引起、持续时间长、峰值高于运行电压3第三页，共二十九页。1.4雷电冲击电压作用下气体的击穿一、雷电冲击电压标准波形非周期性指数衰减波utT10.5UmUmoT2PmUu/10.90.50.301T2Tt'oT1＝1.2s（30%）T2＝50s（20%）4第四页，共二十九页。二、放电时延击穿条件：足够幅值的电压:有引起电子崩并导致流注和主放电的有效电子一定时间：放电发展统计时延ts——有效电子（能引起电离过程并最终导致击穿的电子）产生。不均匀电场内，ts小。放电形成时延tf——从出现有效电子到产生电子崩、形成流注、主放电、间隙击穿。距离越短，tf小。均匀电场内，tf小。放电时延tlag＝ts＋tf5第五页，共二十九页。影响tlag的因素：U增大，紫外光照射ftttts1bftts在间隙较短、电场均匀时，放电发展很快，放电形成时延短，即冲击放电所需的全部时间：较长间隙中，电场不均匀时局部场强很高，放电时延主要取决于放电形成时延影响tlag的因素：U增大，6第六页，共二十九页。三、雷电50%冲击击穿电压（U50%）原因——放电时延的分散性（对于较短的放电时延有可能发生击穿，而在较长的时延时则不发生击穿）电压升高到一定程度，100％击穿U50%——在多次施加电压时，其中半数导致击穿的电压，工程上以此来反映间隙的耐受冲击电压的特性试验方法：多级法（每级加压6次，曲线），升降法（10次中4－6次击穿）7第七页，共二十九页。均匀电场和稍不均匀电场下的击穿电压——击穿电压分散性小，其雷电冲击50％击穿电压和静态击穿电压（即持续作用电压下的击穿电压）相差很小冲击系数＝50%冲击击穿电压/持续作用电压下的击穿电压冲击系数＝1极不均匀电场下的击穿电压——由于放电时延较长，通常冲击系数大于l，击穿电压的分散性也大一些，其标准偏差可取为±3%8第八页，共二十九页。四.伏秒特性以斜角波电压为例来说明考虑放电时延的必要性在间隙上缓慢地施加直流电压，达到静态击穿电压U0后，间隙中开始发展起击穿过程。但击穿需一定时间=tl，在此时间内电压上升击穿完成时间隙上的电压应为U0+UtuU/9第九页，共二十九页。伏秒特性的绘制——实验方法保持间隙距离不变、保持冲击电压波形不变，逐级升高电压使气隙发生击穿，读取击穿电压值U与击穿时间t。当电压不是很高时，放电时延很长，击穿一般在波尾时间发生。当电压很高时，击穿百分比达100％，放电时间大大缩短，击穿可能发生在波头。0tU12310第十页，共二十九页。伏秒特性的绘制——实验方法当击穿发生在波头或峰值时，取图中的2、3点；当击穿发生在波尾时，虽然此时电压已从峰值下降，但该峰值仍然是间隙击穿的重要因素，取图中1点；0tU12311第十一页，共二十九页。伏秒特性曲线的形状与电场分布有关在均匀电场和稍不均匀电场中，击穿时平均场强较高，放电发展较快，放电时延较短，伏秒特性曲线平坦。在极不均匀电场中，平均击穿场强较低，放电时延较长，放电分散性大，伏秒特性曲线较为陡峭。12第十二页，共二十九页。伏秒特性的分散性放电时间具有分散性，在每级电压作用下测得的放电时间不同，实际上伏秒特性是以上、下包络线为界的一个带状区域平均伏秒特性或50%伏秒特性曲线表征气体间隙的冲击击穿特性——每个电压下放电时间小于或大于横坐标所示数值的概率各为50%每个电压下放电时间小于或大于所示数值各占50%13第十三页，共二十九页。伏秒特性的用途：Ｓ２对Ｓ1起保护作用在高幅值冲击电压作用下，Ｓ２不起保护作用被保护设备绝缘的伏秒特性与并联的保护间隙的伏秒特性配合用伏秒特性表征间隙的击穿电压特性较为全面和正确，但制作相当费时，在某些情况下，只用某一特定的，如50%冲击击穿电压值就够了14第十四页，共二十九页。1.5操作冲击电压作用下气体的击穿一、操作冲击电压标准波形%20非周期性指数衰减波推...