高电压技术复习总结

合集下载

高电压技术概念总结

高电压技术概念总结

高电压技术概念总结篇一:高电压技术重点知识整理1.电介质的极化:1.)电子位移极化电介质中的带点质点在电场作用下沿电场方向做有限位移,无能量损耗2.)离子位移极化有极微量的能量损耗3.)转向极化4.)空间电荷极化2.电介质的介电常数代表电介质极化程度(气体d=1水d=81蓖麻油d=4.2)3.电介质的电导与金属电导的区别:1.)形成电导电流的带电粒子不同(金属导体:自由电子,电介质:离子)2.)带电粒子数量上的区别4.影响液体介质电导的因素:温度,电场强度。

5.电介质中的能量损耗:P?pV?E2??tg?V?U2?ctg?6.tgδ:介质损耗角,绝缘在交变电压作用下比损耗大小的特征参数7.四种形式电离的产生:撞击电离光电离热电离表面电离8.气体中带电质点的消失:1.)带电质点收电场力的作用流入电极并中和电量2.)带电质点的扩散3.)带电质点的复合9.自持放电:当场强超过临界场强Ecr值时,这种电子崩已可仅由电场的作用而自行维持和发展,不必再有赖于电离因素,这种性质的放电称为自持放电。

10.汤森德理论只是对较均匀电场和??S较小的情况下适用。

11.物理意义:一个电子从阴极到阳极途中因为电子崩(ɑ过程)而造成的正离子数为e这批正离子在阴极上造成的二次自由电子数(r过程)应为:r(e味着那个初始电子有了一个后继电子从而使放电得以自持。

12.帕邢定律:在均匀电场中,击穿电压Ub与气体相对密度?,极间距离S并不具有单独的函数关系,而是仅与他们的积有函数关系,只要??S的乘积不变,Ub 也就不变。

13.流柱放电流程:有效电子(经碰撞游离)——电子崩(畸变电场)——发射光子(在强电场作用下)——产生新的电子崩(二次崩)——形成混质通道(流柱)——由阳极向阴极(阳极流柱)或由阴极向阳极(阴极流柱)击穿14.电晕放电:电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式,他与其他形式的放电有本质的区别,电晕放电的电流强度并不取决于电源电路中的阻抗,而取决于电极外气体空间的电导,即取决于外施电压的大小,电极形状,极间距离,气体的性质和密度等。

高电压技术学习总结

高电压技术学习总结

高电压技术学期学习总结通过一学期对高电压技术的学习有一下重点难点总结第一章气体的绝缘强度1、气体放电的基本物理过程⑴带电粒子的产生气体分子或原子产生的三种状态原态中性激发态激励态从外界获得能量电子发生轨道跃迁。

电离态游离态当获得足够能量时电子变带电电子原来变正离子。

电离种类A 碰撞电离B光电离C热电离D表面电离⑵带电离子的消失A扩散会引起浓度差。

B复和中和正负电荷相遇中和释放能量。

C附着效应部分电负性气体分子对负电荷有较强吸附能力使之变为负离子。

⑶汤逊理论的使用条件和自持放电条件使用条件均匀电子低电压自持放电条件11se ⑷巴申定律的物理意义及应用A巴申定律的物理意义①p ss一定p增大Uf 增大。

②p ss一定p减小Uf 减小。

③p s不变p 增大密度增大无效碰撞增加提高了电量的强度Uf 增大。

P减小密度减小能碰撞的数量减小能量提高Uf 增大。

P s不变Uf 不变。

B巴申定律的应用通过增加或者减少气体的压力来提高气体的绝缘强度。

如高压直流二极管增加气体的压力减小气体的压力用真空断路器。

⑸流柱理论的使用范围及与汤逊理论的关系流柱理论的使用范围a、放电时间极短b、放电的细分数通道c、与阴极的材料无关d、当ps增大的时候Uf 值与实测值差别大。

流柱理论与汤逊理论的关系a、流柱理论是对汤逊理论的一个补充b、发生碰撞电离c、有光电离电场⑹极不均匀电场的2个放电特点电晕放电极性效应电晕放电的特点a、电晕放电是极不均匀电场所持有的一种自持放电形式是极不均匀电场的特征之一。

b、电晕放电会引起能量消耗。

c、电晕放电的脉冲现象会产生高频电磁波对无线电通讯造成干扰。

d、电晕放电还使空气发生化学反应生成臭氧、氮氧化物是强氧化剂和腐蚀剂会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀。

极性效应的特点a、棒为正极为负特点电晕放电起始电压高。

间隙击穿电压低。

b、棒为负极为正特点电晕放电起始电压低间隙击穿电压高。

⑺冲击电压、伏秒特性、U50的概念及应用冲击电压持续时间极短非周期性幅值极高的电压。

高电压技术总复习

高电压技术总复习

⾼电压技术总复习第⼀章电介质的极化、电导和损耗⼀、掌握电介质极化的基本形式及特点(1)极化:电介质中的带电质点在电场作⽤下沿电场⽅向作有限位移现象。

(2)电⼦位移极化:负电荷的作⽤中⼼与正电荷的作⽤中⼼不再重合主要特点:1、极化所需时间极短;2、极化具有弹性,不产⽣能量损耗;3、温度对极化的影响较⼩。

(3)离⼦位移极化:在外电场E作⽤下,正、负离⼦将发⽣⽅向相反的偏移,使平均偶极矩不再为零,介质呈现极化。

离⼦式极化的特点:1、极化过程极短;2、极化具有弹性,⽆能量损耗;3、温度对极化有影响:(4)偶极⼦极化:在外电场的作⽤下,偶极⼦受到电场⼒的作⽤⽽发⽣转向,顺电场⽅向作有规律的排列,靠电极两表⾯呈现出电的极性。

偶极⼦式极化的特点:1、极化所需时间极长,故极化与频率有较⼤的关系;2、极化属⾮弹性,有能量损耗;3、温度对极化影响很⼤:极性⽓体介质具有负的温度系数;(5)空间电荷极化:是带电质点(电⼦或正、负离⼦)的移动形成的。

最典型的空间电荷极化是夹层极化。

夹层极化的特点:1、极化所需时间长,故夹层极化只有在低频时才有意义。

具有夹层绝缘的设备断开电源后,应短接进⾏彻底放电以免危及⼈⾝安全,⼤容量电容器不加电压时也应短接;2、极化涉及电荷的移动和积聚,所以必然伴随能量损耗。

⼆、介质的相对介电常数ε0 ——真空的介电常数=8.86×10-14F/cm三、掌握电介质损耗的基本概念、介质损耗因数tanδ概念采⽤介质损耗⾓正切tanδ作为综合反映电介质损耗特性优劣的⼀个指标,测量和监控各种电⼒设备绝缘的tanδ值已成为电⼒系统中绝缘预防性试验的最重要项⽬之⼀。

第⼆章⽓体放电的物理过程⼀、掌握⽓体中带电粒⼦的产⽣和消失1 ⽓体中带电质点的产⽣途径:电⼦获得⾜够的能量跳出最外层轨道,成为⾃由电⼦。

产⽣带电离⼦的过程称为电离(游离),它是⽓体放电的⾸要前提。

⼀是⽓体本⾝发⽣电离(游离);⼆是⽓体中的固体或液体⾦属发⽣表⾯电离(游离)。

高电压技术总结

高电压技术总结
22、极化:电介质在电场的作用下对外呈现电极性的过程。
23、电导:电介质在电场作用下导电的过程。
24、损耗:由电导和有损极化引起的功率损耗。
25、老化:电力系统长期运行时电介质逐渐失去绝缘能力的过程。
26、吸收比:t=60s和t=15s时的绝缘电阻的比值。
27、过电压:电力系统承受的超过正常电压的。
34、击杆率:雷击事故中雷击塔顶的次数与雷击输电线路的总次数之比。
35、绕击率:雷击绕过避雷线击中导线的概率。
36、建弧率:线路中绝缘由冲击闪络变为工频闪络的概率。
37、进线段:输电线路中距离变电站1—2公里的线段。
二、简答
①提高系统的输电能力②增加输电距离③降低线路功率损耗④降低电网传输单位容量的造价。
汤森德理论:①电子碰撞游离产生电子崩的过程是气体放电的主要过程②二次放射是气体自持放电的必要条件。
游离条件:运动质点所具有的总能量一定要大于被撞质点在正常状态下的游离能。
气体的放电电压是气体间隙距离和气体相对密度乘积的函数Uf=f(δ·s)。
4、在多介质绝缘结构中极化和电场分布的关系。
电场分布的静向分量与绝缘的相对介质常数成反比。
第九章
1.内部过电压类型:暂时过电压(工频电压升高、谐振过电压)、操作过电压(切断空载线路~、空载线路合闸~、切断空载变压器~、断续电弧接地~)。
篇二:高电压技术总结复习资料
一、填空和概念解释
1、电介质:电气设备中作为绝缘使用的绝缘材料。
2、击穿:在电压的作用下,介质由绝缘状态变为导电状态的过程。
3、击穿电压:击穿时对应的电压。
2.耐压试验:工频、感应、直流、冲击~。试验结果:①能有效地发现绝缘中危险的集中性缺陷②能对绕组的纵绝缘和相间绝缘进行试验③更易检查出其中的缺陷④能良好地检验高压电气设备对雷电冲击电压和操作冲击电压的耐受能力。

高电压技术复习要点

高电压技术复习要点

第一章 电介质的电气强度1.1气体放电的基本物理过程1.高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其他复合介质。

2.气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。

3.电离:指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程。

4.带电质点的方式可分热电离、光电离、碰撞电离、分级电离。

5.带电质点的能量来源可分正离子撞击阴极表面、光电子发射、强场发射、热电子发射。

6.带电质点的消失可分带电质点受电场力的作用流入电极、带电质点的扩散、带电质点的复合。

7.附着:电子与气体分子碰撞时,不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子,也可能发生电子附着过程而形成负离子。

8.复合:当气体中带异号电荷的粒子相遇时,有可能发生电荷的传递与中和,这种现象称为复合。

(1)复合可能发生在电子和正离子之间,称为电子复合,其结果是产生一个中性分子;(2) 复合也可能发生在正离子和负离子之间,称为离子复合,其结果是产生两个中性分子。

9.1、放电的电子崩阶段(1)非自持放电和自持放电的不同特点宇宙射线和放射性物质的射线会使气体发生微弱的电离而产生少量带电质点;另一方面、负带电质点又在不断复合,使气体空间存在一定浓度的带电质点。

因此,在气隙的电极间施加电压时,可检测到微小的电流。

由图1-3可知:(1)在I-U 曲线的OA 段:气隙电流随外施电压的提高而增大,这是因为带电质点向电极运动的速度加快导致复合率减小。

当电压接近 时,电流趋于饱和,因为此时由外电离因素产生的带电质点全部进入电极,所以电流值仅取决于外电离因素的强弱而与电压无关。

(2)在I-U 曲线的B 、C 点:电压升高至 时,电流又开始增大,这是由于电子碰撞电离引起的,因为此时电子在电场作用下已积累起足以引起碰撞电离的动能。

电压继续升高至 时,电流急剧上升,说明放电过程又进入了一个新的阶段。

此时气隙转入良好的导电状态,即气体发生了击穿。

(3)在I-U 曲线的BC 段:虽然电流增长很快,但电流值仍很小,一般在微安级,且此时气体中的电流仍要靠外电离因素来维持,一旦去除外电离因素,气隙电流将消失。

高电压技术总复习重点

高电压技术总复习重点
5、固体电介质的击穿 电击穿、热击穿、电化学击穿的击穿机理及特点
6、 影响固体电介质击穿电压的主要因素
电压作用时间 温度
电场均匀程度受潮来自累积效应 机械负荷第二篇 电气设备绝缘试验
第3章 绝缘的预防性试验
1、绝缘电阻与吸收比的测量
?用兆欧表来测量电气设备的绝缘电阻
?吸收比K定义为加压 60s时的绝缘电阻与 15s时的绝 缘电阻比值。
?K恒大于 1,且越大表示绝缘性能越好。
?大容量电气设备中,吸收现象延续很长时间,吸收 比不能很好地反映绝缘的真实状态,可用极化指数 再判断。
?测量绝缘电阻能有效地发现总体绝缘质量欠佳;绝 缘受潮;两极间有贯穿性的导电通道;绝缘表面情 况不良。
2、泄漏电流的测量
测量泄漏电流从原理上来说,与测量绝缘电阻是 相似的,能发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷, 原因在于 :
若个别试验项目不合格,达不到规程的要求,可使 用三比较方法。 ?与同类型设备作比较
同类型设备在同样条件下所得的试验结果应该大 致相同 ,若差别很大就可能存在问题 ?在同一设备的三相试验结果之间进行比较
若有一相结果相差达 50%以上,该相很可能存在缺陷 ?与该设备技术档案中的历年试验数据进行比较
若性能指标有明显下降情况 ,即可能出现新的缺陷
11、气体的状态对放电电压的影响 湿度、密度、海拔高度的影响
12、气体的性质对放电电压的影响 在间隙中加入高电强度气体 ,可大大提高击穿电 压,主要指 一些含卤族元素的强电负性气体, 如SF6
13、提高气体放电电压的措施 ?电极形状的改进 ?空间电荷对原电场的畸变作用 ?极不均匀场中屏障的采用 ?提高气体压力的作用 ?高真空 ?高电气强度气体 SF6的采用
高电压技术各章 知识点

高电压技术期末复习资料

高电压技术期末复习资料

高电压技术期末复习资料高电压技术期末复习资料高电压技术是电力系统中的一个重要领域,涉及到电力传输、配电、绝缘等方面。

本文将为大家提供一些高电压技术的期末复习资料,希望对大家的学习有所帮助。

一、高电压技术的基础知识1. 电压和电流的基本概念:电压是电力系统中的一种基本物理量,表示电荷在电场中的势能差;电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。

2. 电力系统的基本组成:电力系统由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成,其中输电线路是高电压技术的重要组成部分。

3. 高电压技术的应用领域:高电压技术广泛应用于电力传输、电力配电、电力设备绝缘等方面。

二、高电压设备的绝缘技术1. 绝缘材料的分类:绝缘材料可以分为固体绝缘材料和液体绝缘材料两大类,固体绝缘材料包括绝缘纸、绝缘胶带等;液体绝缘材料包括绝缘油等。

2. 绝缘材料的性能指标:绝缘材料的性能指标包括介电强度、介电损耗、体积电阻率等。

3. 绝缘材料的应用:绝缘材料广泛应用于高压电缆、变压器、绝缘子等高电压设备中,起到隔离电流、防止电弧放电等作用。

三、高电压输电线路的设计与运行1. 输电线路的类型:输电线路可以分为架空线路和地下电缆线路两大类,架空线路包括铁塔线路和电缆线路。

2. 输电线路的设计:输电线路的设计需要考虑电流负荷、电压损耗、绝缘距离等因素,以确保电力传输的安全和稳定。

3. 输电线路的运行与维护:输电线路的运行需要定期检查和维护,包括检查绝缘子、检修设备、清理线路等。

四、高电压技术的安全问题1. 高电压事故的危害:高电压事故可能导致人身伤害、设备损坏甚至火灾等严重后果,因此安全问题是高电压技术中需要重视的方面。

2. 高电压事故的防范措施:高电压事故的防范措施包括设备绝缘、操作规程、安全培训等,以确保高电压设备的安全运行。

五、高电压技术的发展趋势1. 现代高电压技术的发展:随着电力系统的发展和电力需求的增加,高电压技术也在不断发展,如超高压输电技术、新型绝缘材料的研发等。

(完整版)高电压技术学习总结,推荐文档

(完整版)高电压技术学习总结,推荐文档

电离种类:A:碰撞电离B:光电离C:热电离D:表面电离⑵带电离子的消失A:扩散,会引起浓度差。

B:复和(中和)正负电荷相遇中和,释放能量。

C:附着效应,部分电负性气体分子对负电荷有较强吸附能力,使之变为负离子。

⑶汤逊理论的使用条件和自持放电条件使用条件:均匀电子,低电压自持放电条件:(1)1seαγ-≥⑷巴申定律的物理意义及应用A:巴申定律的物理意义①p s(s一定)p增大,U f增大。

①p s(s一定)p减小,U f减小。

①p s不变:p增大,密度增大,无效碰撞增加,提高了电量的强度,U f增大。

P减小,密度减小,能碰撞的数量减小,能量提高,U f增大。

P s不变,U f不变。

B:巴申定律的应用通过增加或者减少气体的压力来提高气体的绝缘强度。

如:高压直流二极管(增加气体的压力)减小气体的压力用真空断路器。

⑸流柱理论的使用范围及与汤逊理论的关系流柱理论的使用范围:a①放电时间极短b①放电的细分数通道c①与阴极的材料无关d①当ps增大的时候,U f值与实测值差别大。

流柱理论与汤逊理论的关系:a①流柱理论是对汤逊理论的一个补充b①发生碰撞电离c①有光电离,电场⑹极不均匀电场的2个放电特点(电晕放电,极性效应)电晕放电的特点:a①电晕放电是极不均匀电场所持有的一种自持放电形式,是极不均匀电场的特征之一。

b①电晕放电会引起能量消耗。

c①电晕放电的脉冲现象会产生高频电磁波,对无线电通讯造成干扰。

d①电晕放电还使空气发生化学反应,生成臭氧、氮氧化物是强氧化剂和腐蚀剂,会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀。

极性效应的特点:a①棒为正,极为负特点:电晕放电起始电压高。

间隙击穿电压低。

b①棒为负,极为正特点:电晕放电起始电压低,间隙击穿电压高。

⑺冲击电压、伏秒特性、U50%的概念及应用冲击电压:持续时间极短,非周期性,幅值极高的电压。

冲击击穿电压气隙击穿的冲要条件:a①必须具有足够高的电压幅值b①必须有有效电子存在c①必须有电子放电通道的时间伏秒特性:对于同一间隙,多次施加同一形状但幅值不同的冲击电压作用,其击穿电压幅值与击穿时间关系(曲线)称为伏秒特性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

二:电介质的极化、电导和损耗1 电介质的极化①概念:电介质在电场作用下产生的束缚电荷的弹性位移和偶极子的转向位移现象,称为电介质的极化。

②效果:消弱外电场,使电介质的等值电容增大。

电介质极化种类及比较极化类型产生场合所需时间能量损耗产生原因电子式极化任何电介质10-14~10-15S无束缚电子运行轨道偏移离子式极化离子式结构电介质10-12~10-13S几乎没有离子的相对偏移偶极子极化极性电介质10-10~10-2S有偶极子的定向排列夹层极化多层介质的交界面10-1S~数小时有自由电荷的移动2.电介质的介电常数:气体:①一切气体的相对介电常数都接近于1。

②任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,但影响都很小。

3.电介质的电导(了解):①与金属电导的本质区别:金属导电的原因是自由电子移动;电介质通常不导电,是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。

②气体电导:自由电子、正离子、负离子,液体电导:杂质电导、自身离解,固体电导:杂质、离子。

③与温度关系:温度升高时,液体介质的黏度降低,离子受电场力作用而移动时所受的阻力减小,离子的迁移率增大,使电导增大;另一方面,温度升高时,液体介质分子热离解度增加,这也使电导增大。

4:损耗:①概念:在电场的作用下,电介质由于电导引起的损耗和有损极化(如偶极子极化、夹层极化等)引起的损耗,总称为电介质的损耗。

②③损耗功率的表达式:rεεε=δωδCtgUtgUIUIPCR2===三:气体放电的物理过程:1. 气体中带电介质的的产生和消失:①单位行程中的碰撞次数Z 的倒数λ即为该粒子的平均自由行程长度。

②电离的几种形式:(1)光电离:发生空间光电离的条件为光子的能量应不小于气体的电离能。

(2)撞击电离:主要是电子碰撞电离。

原因:1.电子小,自由程长,可以加速到很大的速度。

2.电子的质量小,可以加速到很大。

(3)热电离 :(4)表面电离 :电子从金属表面逸出需要一定的能量,称为逸出功。

主要发生在阴极,原因:阳极自由电子不会向气体中释放。

在常温下,气体分子发生热电离的概率极小。

是气体在热状态下光电离和撞击电离的综合。

③表面电离主要有4种形式: 1. 热电子发射: 金属中的电子在高温下也能获得足够的动能而从金属表面逸出,称为热电子发射。

在许多电子器件中常利用加热阴极来实现电子发射。

2.强场发射(冷发射):当阴极表面附近空间存在很强的电场时(106V/cm 数量级),也能时阴极发射电子。

常态下作用气隙击穿完全不受影响;在高气压、压缩的高强度气体的击穿过程中会起一定的作用;真空中更起着决定性作用。

3. 正离子撞击阴极表面:通常正离子动能不大,可忽略,只有在它的势能等于或大于阴极材料逸出功两倍时,才能引起阴极表面电离,这个条件可满足。

4.光电子发射: 高能辐射先照阴极时,会引起光电子发射,其条件是光子的能量应大于金属的逸出功。

④负离子的产生:当电子与气体分子碰撞时,可能会发生电子与中性分子相结合而形成负离子的情况,这种过程称为附着。

易于产生负离子的气体称为电负性气体。

这个过程有时需要放出能量,有时需吸收能量。

负离子的形成不会改变带电质点的数量,但却使自由电子数减少,因此对气体放电的发展起抑制作用。

(或有助于提高气体的耐电强度)。

⑤气体中带电粒子的消失有可有下述几种情况:(1)带电粒子在电场的驱动下作定向运动,在到达电极时,消失于电极上而形成外电路中的电流;(2)带电粒子因扩散现象而逸出气体放电空间。

(3)带电粒子的复合。

气体中带异号电荷的粒子相遇时,可能发生电荷的传递与中和,这种现象称为复合,是与电离相反的一种过程。

2. 气体的放电机理:①汤逊理论:适用条件:低气压、短间隙的电场中。

理论要点:电子碰撞电离和正离子撞击阴极产生的金属表面电离是使带电质点激增,并导致击穿的主要因素。

击穿电压大体上是 的函数。

自持放电条件为:② 帊邢曲线:物理解释:假设S 保持不变,当气体密度 增大时,电子的平均自由行程缩短了,相邻两次碰撞之间,电子积聚到足够动能的几率减小了,故 必然增大。

反之;当 减到过小时,电子在碰撞前积聚到足够动能的几率虽然增大了,但气体很稀薄,电子在走完全程中与气体分子相撞的总次数却减到很小 ,所以 也会增大。

在这两者之间,总有一个 值对造成撞击游离最有利,此时最小.③流注理论适用条件为:i W h ≥νS ⋅δ0.26S cm δ⋅>δb U δb U b U δ初崩头部空间电荷数必须达到某一临界值,对于均匀电场自持放电条件应为:ad ≈20或 e ad ≈1④气体汤森德理论和流注理论的对比:a 汤森德理论认为电子崩向阳极不断发展,崩中的正离子撞击阴极也产生自由电子。

自由电子的撞击电离和正离子撞击阴极表面的电离的放电产生和发展的原因。

流注理论认为电子崩发展使崩头和崩尾场强增加而崩内场强减少,有利于崩内发生复合产生大量的光子,而光子又产生光电离,光子产生的电子也产生二次电子崩迅速汇入到主崩,以等离子体的形式向阴极发展就形成了流注。

b 异同点分为下面的相同点和相异点: 相同点:两者产生和发展都需要碰撞电离和电子崩。

相异点:汤逊理论主要考虑了电子的碰撞电离和正离子撞击阴极表面的电离;流柱理论主要考虑了电子的碰撞电离、空间电荷对电场畸变的影响和空间光电离。

c 应用条件:汤逊理论适合低气压、小距离的情况,cm 26.0<s δ,比较均匀的电场适用;流注理论是高气压、远距离的情况,cm 26.0>s δ或不均匀的电场适用。

3. 电晕放电:①基本物理过程:➢ 在极不均匀电场中,最大场强与平均场强相差很大,以至当外加电压及其平均场强还较低的时候,电极曲率半径较小处附近的局部场强已很大。

➢ 在这局部强场区中,产生强烈的游离,但由于离电极稍远处场强已大为减小,所以,此游离区不可能扩展到很大,只能局限在此电极附近的强场范围内。

➢ 伴随着游离而存在的复合和反激励,发出大量的光辐射,使在黑暗中可以看到在该电极附近空间发出蓝色的晕光,这就是电晕。

② 电晕放电效应:1.伴随着游离、复合、激励、反激励等过程而有声、光、热等效应,表现是发出“丝丝”的声音,蓝色的晕光以及使周围气体温度升高等。

2.在尖端或电极的某些突出处,电子和离子在局部强场的驱动下高速运动,与气体分子交换动量,形成“电风”。

当电极固定得刚性不够时,气体对“电风”的反作用力会使电晕极振动或转动。

3. 电晕会产生高频脉冲电流,其中还包含着许多高次谐波,这会造成对无线电的干扰。

4.电晕产生的化学反应产物具有强烈的氧化和腐蚀作用,所以,电晕是促使有机绝缘老化的重要因素。

5. 电晕还可能产生超过环保标准的噪声。

对人们会造成生理、心理的影响。

6.电晕放电,会有能量损耗。

③消除电晕措施:最根本的途径就是设法限制和降低导线的表面电场强度。

1.采用分裂导线,使等值曲率半径增大。

2. 改进电极的形状,增大电极的曲率半径,使表面光滑。

④电晕效应有利的方面:1.电晕可削弱输电线上雷电冲击或操作冲击波的幅值和陡度;2.利用电晕放电来改善电场分布;3.利用电晕原理制造除尘器、静电涂喷装置、臭氧发生器等.4. 不均匀电厂的击穿:①短气隙的击穿(一)正极性:棒极带正电位时,棒极附近强场区域的电晕放电将在棒极附近空间留下许多正离子,这些空间电荷削弱的棒极附近的电场强度,加强了正离子群外部空间的电场。

因此随着电压提高电晕的扩展,强场区也将逐渐向板极方向推进,因而放电的发展是顺利的直至气隙被击穿。

(二)负极性:棒极带负电位时,电子崩将由棒极表面出发向外发展,留在棒极附近的也是大批正离子它们将加强棒极表面附近的电场而削弱外围空间电场,电晕区不易向外扩展,整个气隙的击穿是不顺利的,气隙的击穿电压要比正极性 时高很多,完成击穿所需时间也比正极性时间长得多。

结论:5.气息的沿面放电:(重点污秽)了解①沿固体表面的闪络电压不但比固体介质本身的击穿电压低得多,而且也比极间距离相同的()()()()+----+〉板起晕棒板起晕棒U U ()()()()+----+〈板击穿棒板击穿棒U U纯气隙的击穿电压低不少。

②影响因素:(一)固体介质材料主要取决于该材料的亲水性或憎水性。

(二)电场形式同样的表面闪络距离下均匀与稍不均匀电场闪络电压最高。

界面电场主要为强切线分量的极不均匀电场中,闪络电压比同样距离的纯空气间隙的击穿电压低的较少强垂直分量极不均匀电场则低得很多。

四.气隙的电气强度1.气隙的击穿时间完成气隙击穿的三个必备条件:1.足够大的电场强度或足够高的电压;2.在气隙中存在能引起电子崩并导致流注和主放电的有效电子;3.需要有一定的时间,让放电得以逐步发展并完成击穿。

放电的总时间t b 由三部分组成,即t b = t l + t s+ t ft s ——统计时延,指从t l到气隙中出现第一个有效电子t f——放电形成时延,从出现有效电子到最终击穿。

t lag——放电时延t lag = t s + t f2.伏秒特性气隙的伏秒特性——在同一波形,不同幅值的冲击电压作用下,气隙上出现的电压最大值和放电时间的关系,称为该气隙的伏秒特性。

伏秒特性曲线——表示该气隙伏秒特性的曲线,称为伏秒特性曲线。

50%冲击击穿电压(U50% )——指某气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰值。

冲击系数β——U50%与静态击穿电压U s 之比称为冲击系数β。

均匀和稍不均匀电场下冲击击穿电压的分散性很小,冲击系数β≈1。

极不均匀电场中由于放电时延较长,冲击系数β 均大于1。

3.伏秒特性曲线的制作➢保持一定的冲击电压波形不变,而逐级升高电压,以电压为纵坐标,时间为横坐标,➢电压较低时,击穿一般发生在波尾,取该电压的峰值与击穿时刻,得到相应的点;➢电压较高时,击穿一般发生在波头,取击穿时刻的电压值及该时刻,得到相应的点;➢把这些相应的点连成一条曲线,就是该气隙在该电压波形下的“伏秒特性曲线”。

实际上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。

4.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。

5大气条件对气隙击穿电压的影响:空气密度、湿度、海拔。

6.提高气隙击穿电压的方法1.改善电场分布:一般说来,电场分布越均匀,气隙的击穿电压就越高。

故如能适当地改进电极形状.增大电极的曲率半径,改善电场分布,就能提高气隙的击穿电压。

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。

常用办法:增大电极的曲率半径(简称屏蔽)。

相关文档
最新文档