修改版气体间隙击穿电压及提高方法课件.ppt
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1、高电压绝缘技术,第三章:气体间隙击穿电压及提高方法,引言:击穿电压的影响因素,气体种类:空气和高介电强度气体电压种类:持续作用电压(直流、交流);冲击电压(雷电冲击、操作冲击)电场分布:当间隙距离相同时,电场越均匀击穿电压越高气体状态:一般要折算到标准大气状态,分散性小:直流、交流、50%冲击击穿电压基本相同均匀电场中空气的电气强度大致为 30kV(峰值)/cm经验公式为:d:间隙距离;:空气相对密度,一、持续作用电压下空气的击穿电压1 均匀电场中的击穿电压,一、持续作用电压下空气的击穿电压 2 稍不均匀电场中的击穿电压,一般规律:极性效应不明显;直流、交流、冲击电压下击穿电压相同;击穿电压和
2、电场不均匀程度有极大关系,越均匀击穿电压越高。,球-球间隙和球-板间隙,当不均匀程度增加时,不接地电极电场强;由于电晕起始电压=击穿电压,不接地电极为正时击穿电压高。,一、持续作用电压下空气的击穿电压 3 极不均匀电场中的击穿电压,一般规律:间距很大时,电极影响不大,都接近于棒-板间隙;极性效应明显;分散性很大,不同电压波形下差异明显。,1)极性效应,直流电压:正棒负板棒-棒负棒正板。,平均击穿场强:正极性棒-板间隙:4.5kV/cm负极性棒-板间隙:10kV/cm正极性棒-棒间隙:4.8kV/cm负极性棒-板间隙:5.0kV/cm(略微不对称),1)极性效应,交流电压:棒-板间隙击穿总是在棒
3、的极性为正、电压达到峰值时发生,击穿电压与直流正极性击穿电压相近,平均击穿场强:棒-棒间隙:3.8kV(有效值)/cm 5.36kV(峰值)/cm棒-板间隙:3.35kV(有效值)/cm 4.8kV(峰值)/cm,2)饱和现象,工频电压:长间隙中棒-板间隙的“饱和”现象尤为明显,2)饱和现象,a、雷电冲击电压波国标规定:,二、冲击电压作用下气隙的击穿特性1、冲击电压波形,b、操作冲击电压波,国标规定:,二、冲击电压作用下气隙的击穿特性1、冲击电压波形,统计时延:从电压达到 的瞬时起到气隙出现第一个有效电子止放电发展时间:从形成第一个有效电子的瞬时起到到气息完全击穿止升压时间:电压从零升到静态击
4、穿电压 的时间,二、冲击电压作用下气隙的击穿特性2、放电时延,间隙中出现一个能引起电离过程并最终导致击穿的电子称为有效电子统计时延服从统计规律的原因:1)、有效电子的出现具有统计特性,有些自由电子被中和,有些可能扩散到间隙外。2)、有些电子虽然也引起电离过程,但由于各种不利因素的巧合,电离可能中途衰亡而终止,同一个气隙,在峰值较低但延续时间较长的冲击电压作用下可能击穿,而在峰值较高但延续时间较短的冲击电压作用下可能反而不击穿,因此:气隙的耐电性能要用冲击电压峰值和击穿时间两者共同来表示,二、冲击电压作用下气隙的击穿特性3、伏秒特性,两者配合,S2可以保护S1,两者不能配合,不能互相保护,二、冲
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