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高电压技术 第3章 气隙电气强度.ppt 29页
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高电压技术 第3章 气隙电气强度
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掌握气隙放电电压与放电时延的关系
了解大气条件对气隙击穿电压的影响
掌握电场形式与典型电压波形对击穿电压
的影响 掌握提高气隙击穿电压的方法
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各种气隙放电电压的特点和影响因素以及相互之间的关系 教学难点
伏秒特性的概念及相关知识 影响空气间隙放电电压的因素主要有： ? 电场情况：均匀、稍不均匀、极不均匀 ? 电压形式：直流电压、交流电压、雷电冲击电压、操作冲击电压 ? 大气条件：气压、温度、湿度 以电压形式讨论空气间隙放电电压的影响。
气隙的击穿时间
每个气隙都有它的最低静态击穿电压，即长时间作用在间隙上能使间隙击穿的最低电压，所以，欲使间隙击穿，外加电压U必须不小于这静态电压击穿电压．但这仅是必要条件，而不是允分条件，欲使间隙击穿，还必须使该电压持续作用一定的时间。
从开始加压的瞬时起到气隙完全击穿为止总的时间称为击穿时间tb，它是由三部分组成。
这里说的第一个有效电子是指该电子能发展一系列的游离过程，最后导致间隙完全击穿的那个电子。
tl ：放电时延
短间隙(如1cm以下)中，特别是电场比较均匀时，相比之下放电发展时间甚小，tf&&ts这时统计时延实际上就等于放电时延，可以直接用示波器测量。由于每次放电统计时延大小不一，故通常讨论其平均值，称为平均统计时延。
较长的间隙中，放电时延主要决定于放电发展时间。在比较均匀的电场中，由于间隙中电场到处都很强，放电发展速度炔，所以放电发展时间较短。在极不均匀电场中则放电发展时间较长。显然，间隙上外施电压增加，放电发展时间也会减小。
气体间隙的击穿电压和电压种类有关。直流电压和工频电压统称为持续作用电压。这类电压的变化速度很小．相比之下放电发展所需时间可以忽略不计。电力系统中的操作过电压和大气过电压则持续时间极短、以微秒（10-6秒）计，所以实验室中也应以持续时间接短的电压来模拟这些过电压，相应地称为操作冲击电压和雷电仲击电压。在冲击电压下，放电发展速度就不能忽略不计了，这时间隙的击穿特性就具有新的特点了。所以，以下分别介绍不同种类电压作用下的击穿电压试验数据。
本节介绍持续作用电压下的击穿电压。不少情况下间隙的距离由持续作用电压决定。持续电压作用下，当气体状态不变时，一定距离的间隙的击穿电压具有确定的数值，当间隙上的电压升高达到击穿电压时，则间隙击穿，使电路短路。 第二节
持续作用电压下空气的击穿电压
2.1、均匀电场中的击穿电压
工程上极少遇到很大的均匀电场间隙。因为间隙距离很大时，要消除电极的边缘效应就得采用极大尺寸的电极。因此，在均匀电场中，通常只有间隙不太大时的击穿电压试验数据。 2.2 稍不均匀电场中的击穿电压 2.2.1 击穿电压实验数据
1.击穿的一般规律
工程上经常遇到的是不均匀电场。如前所述根据放电现象的待点，不均匀电场可区分为稍不均匀电场和极不均匀电场。和均匀电场中相似：稍不均匀电场中直到击穿为止不发生电晕；电场不对称时，极性效应不很明显；直流下及工频下的击穿电压(幅值)以及50％冲击击穿电压实际上也都相同，击穿电压的分散性也不大。
在稍不均匀电场中，击穿电压和电场均匀程度关系极大，所以没有能概括各种电场分布的试验数据。具体间隙的击穿电压需要通过实验才能准确确定。但从实验中可得出这样一个规律，即电场越均匀，同样间隙距离下的击穿电压就越高，其极限就是均匀电场中的击穿电压。
典型的稍不均匀电场间隙：球—球间隙，球—板间隙，同轴圆柱间隙
2．球—球间隙
两球直径相同，一球接地时，球电极间击穿电压Ub和间隙距离d的关系见图。实验表明，当间隙距离d小于球极直径D的1／4时(d＜D/4)，电场相当均匀，无论是直流电压工频电压还是冲击电压作用下，其击穿电压都相同。然而当d＞D／4后，电场不均匀程度增加，大地对电场的畸变作用也加强了，从而使不接地球处电场增强，间隙中电场分布变得不对称了(图2—44)。结果不论是直流电压还是冲击电压，不接地球为正极性时的击穿电压开始变得大于负极性下的数值。工频电压下由于击穿发生在容易击穿的半周，所以其击穿电压和负极性下的相同。也就是说，稍不均匀电场中也有极性效应，而且和极不均匀电场中的极性效应相反，电场最强的电极为负极性时的击穿电压反而略低于正极性时的数值。这种现象的产生也是由于空间电荷的影响。如第五节所述，极不均匀电场棒—权间隙中，由于非自持放电形成的空间电荷的影响，负
正在加载中，请稍后...22、简述绝缘污闪的发展过程及防污措施。 答：绝缘子污闪是一个复杂的过程，大体可分为积污、受潮、干区形成、局部电弧的出现和发展等阶段，采用措施抑制或阻止各阶段的形成和转化，就能有效地阻止污闪事故。 防污措施：1.增大爬电比距 2.清扫表面积污 3.用防污闪涂料处理表面
4.采用半导体釉和硅橡胶的绝缘子。 23、污秽等级的划分：我国是按下列三方面的因素来划分等级：1.污源，2.气象条件，3.等值密度。 24、影响测试绝缘电阻的主要因素：1.湿度，2.温度，3.表面脏污和受潮，4.试品剩余电荷，5.兆欧表容量。 25、介质损耗：电压作用下电介质中产生的一切损耗为介质损耗。 26、波过程：用分布参数来表达电力系统元件的特征，而分布参数的过渡实际上就是电磁波的传播过程，简称波过程。 27、避雷器及其基本要求：1.具有良好的伏秒特性，2.具有较强的绝缘自恢复能力。 28、ZnO避雷器的电气性能：1.额定电压，2.最大持续运行电压，3.起始动作电压4.压比，5.荷电率，6.工频耐受电压特性，7.保护比。 29、接地的分类:1.工作接地，2.保护接地，3.防雷接地。 30、内部过电压：指电力系统中由于断路器操作、故障、或其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递所造成的电压升值。分为：操作过电压和谐振过电压。 31、工频过电压的合闸要求：在双端电源的线路中，线路两端的断路器必须遵循一定的操作顺序，以降低贡品电压升高，线路合闸时，先合电源容量较大的一侧，后合电源容量较小的一侧；（线路切除时，先切容量较小的一侧，后切容量较大的一侧。） 32、甩负荷引起的工频电压升高：○1.发电机电势不能突变，○2.空载长线的电容效应，○3.调速器和制动设备的惰性。 33、雷击放电过程与实验室的长气隙放电过程有何主要区别？ 答：雷击放电与实验室的长间隙火花放电有着某些共同之处。但由于雷电路径往往达数千米，是一种超长间隙的火花放电，而且作为电极的雷云，它不是一个金属极板，因此，雷电又不同于实验室中的长间隙放电，它具有多次重复雷击现象和特点。 一次雷击的三个阶段:先导阶段、主放电和迎面流注阶段、余辉阶段。当先导接近地面时，因周围电场强度达到了能使空气电离的程度，在地面或突出的接地物体上形成向上的迎面先导（也称迎面流注）。当它与下行先导相遇时，进入了第二个阶段也就是主放电阶段，出现了强烈的电荷中和过程，伴随着雷鸣和闪光。 n主放电完成后,云中剩余电荷沿导电通道流向大地，这一阶段称为放电的余辉（或余光）阶段，电流约数百安，持续时间0.03s~0.15s. 34、解释α、β、γ、η系数的定义。 答：α系数：它代表一个电子沿着电场方向行径1cm长度，平均发生的碰撞电离次数。 β系数：一个正离子沿着电场方向行径1cm长度，平均发生的碰撞电离次数。 γ系数：表示折合到每个碰撞阴极表面的正离子，使阴极金属平均释放出的自由电子数。 η系数：即一个电子沿电场方向行径1cm时平均发生的电子附着次数。 35、电晕放电对电力生产不利的方面主要有：电晕放电时发光并发出“咝咝”声和引起化学反应，消耗能量，使输电线路损耗功率；电晕放电过程中由于流注的不断消失和重新产生会出现放电脉冲，形成高频电磁波对无线电广播和电视产生干扰；电晕放电发出的噪声有可能超过环境保护的标准。
36、雷电冲击电压标准波形：这条直线与横坐标的交点定义为视在原点，这条直线的延长线与幅值的交点定义为波峰点，从视在原点到波峰点的时间定义为视在波头时间，从视在原点到幅值的一半所对于的点定义为视在波尾时间。视在波头时间T1?1.2?s，容许偏差?30%;视在波尾时间T2?50?s，容许偏差?20%；通常表示为?1.2/50?s波，?表示波的极性。 37、标准冲击电压标准波形：波头时间Tcr?250?s，容许偏差?20%；波尾时间T2?2500?s，容许偏差?60%；表示为?250/2500?s波，?表示波的极性。 38、绝缘子的沿面闪络：绝缘子的电气性能通常用闪络电压来衡量，根据工作条件的不同，闪络电压又分为干闪电压、湿闪电压和污闪电压。 39、输电线路的防雷措施：1、假设避雷线（相关规程规定，330kV及以上应全线架设双避雷线，220kV应全线架设双避雷线，110 kV线路一般应全线架设双避雷线，但在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区不沿线架设避雷线，保护角一般取11~33，对330kV和220kV双避雷线路，一般采用20左右。）2、降低杆塔接地电阻3、架设耦合地线4、采用不平衡绝缘5、采用自动重合闸6、采用消弧线圈接地7、装设侧向避雷针8、加强绝缘9、安装线路避雷器。 40、35kV及以上变电所的进线段保护：变电所附近2km长的一段进线列为进线保护段，进线段的避雷线除了线路防雷外，还担负着避免或者减少变电所侵入波事故的作用。 ???百度搜索“就爱阅读”,专业资料、生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆!
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