《高電壓工程》ppt課件-文庫(kù)吧
2025-08-27 20:25 本頁(yè)面
【正文】 壓下，則可能是局部電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)了材料的電擊穿場(chǎng)強(qiáng)所致。 高電壓工程基礎(chǔ) 11 第二節(jié) 影響固體電介質(zhì)擊穿電壓的因素 1．電壓作用時(shí)間 油浸電工紙板的擊穿場(chǎng)強(qiáng)與電壓作用時(shí)間的關(guān)系（ 25℃ 時(shí)） 高電壓工程基礎(chǔ) 12 2．電場(chǎng)均勻程度 均勻、致密的固體介質(zhì)如處于均勻電場(chǎng)中，其擊穿電壓往往比較高，且擊穿電壓隨介質(zhì)厚度的增加近似地成線性增加。 若在不均勻電場(chǎng)中，則擊穿電壓降低，且隨著介質(zhì)厚度的增加使電場(chǎng)更不均勻，擊穿電壓也不再隨厚度的增加而線性增加。當(dāng)介質(zhì)厚度的增加使散熱困難時(shí)，又會(huì)促使發(fā)生熱擊穿，這時(shí)靠增加厚度來(lái)提高擊穿電壓的意義不大。 高電壓工程基礎(chǔ) 13 3．溫度 電擊穿與溫度幾乎無(wú)關(guān) 熱擊穿電壓則隨溫度的升高而降低（固體介質(zhì)的散熱） 為了降低絕緣的溫度，常常采取一些散熱措施，如加強(qiáng)風(fēng)冷、油冷及加裝散熱器等。 高電壓工程基礎(chǔ) 14 4．受潮 固體介質(zhì)受潮會(huì)使擊穿電壓大大降低，其降低程度與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。 ?不易吸潮的材料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等中性介質(zhì)，受潮后擊穿電壓僅降低一半左右； ?易吸潮的材料，如棉紗、紙等纖維材料，吸潮后的擊穿電壓可能只有干燥時(shí)的百分之幾或更低。 因?yàn)殡妼?dǎo)率和介質(zhì)損耗均大大增加的緣故。所以高壓絕緣結(jié)構(gòu)不但在制造時(shí)要注意除去水分，在運(yùn)行中也要注意防潮，并定期檢查受潮情況，一旦受潮必須進(jìn)行干燥處理。 高電壓工程基礎(chǔ) 15 5．累積效應(yīng) 固體介質(zhì)在不均勻電場(chǎng)中，或者在雷電沖擊電壓下，其內(nèi)部可能出現(xiàn)局部放電或者損傷，但并未形成貫穿性的擊穿通道，但在多次沖擊或工頻試驗(yàn)電壓作用下，這種局部放電或者傷痕會(huì)逐步擴(kuò)大，這稱(chēng)為累積效應(yīng) 。 累積效應(yīng)會(huì)使固體介質(zhì)的絕緣性能劣化，導(dǎo)致?lián)舸╇妷合陆怠? 在確定電氣設(shè)備 試驗(yàn)電壓 和 試驗(yàn)次數(shù) 時(shí)應(yīng)充分考慮固體介質(zhì)的這種累積效應(yīng)，而在設(shè)計(jì)固體絕緣結(jié)構(gòu)時(shí)亦應(yīng)保證一定的絕緣裕度。 高電壓工程基礎(chǔ) 16 老化 ：電介質(zhì)在電場(chǎng)的長(zhǎng)時(shí)間作用下，會(huì)逐漸發(fā)生某些物理化學(xué)變化，從而使介質(zhì)的物理、化學(xué)性能產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的劣化，導(dǎo)致 電介質(zhì)的電氣及機(jī)械強(qiáng)度下降 ，介質(zhì)損耗及電導(dǎo)增大 等現(xiàn)象。 老化的原因 ： ? 熱的作用 ? 電的作用 ? 機(jī)械力的作用 ? 環(huán)境因素 第三節(jié) 固體電介質(zhì)的老化 高電壓工程基礎(chǔ) 17 一、電介質(zhì)的電老化 根據(jù)電老化的性質(zhì)不同可分為： ? 電離性老化 ? 電導(dǎo)性老化 ? 電解性老化 高電壓工程基礎(chǔ) 18 1．電離性老化 絕緣內(nèi)部存在的氣隙或氣泡在較強(qiáng)電場(chǎng)下發(fā)生電離而產(chǎn)生局部放電所引起的絕緣老化。 機(jī)理 ： （電樹(shù)枝） ? 帶電粒子對(duì)介質(zhì)的撞擊可使有機(jī)介質(zhì)主鏈斷裂，使高分子解聚或部分變成低分子。 ? 局部放電引起局部過(guò)熱，高溫使絕緣材料產(chǎn)生化學(xué)分解。 ? 局部放電產(chǎn)生的活性氣體 O NO、 NO2對(duì)介質(zhì)的氧化和腐蝕以及由局部放電產(chǎn)生的紫外線或 X射線使介質(zhì)分解和解聚。 高電壓工程基礎(chǔ) 19 局部放電的機(jī)理 ： 固體介質(zhì)內(nèi)部含有氣隙時(shí)， 氣隙及與其相串聯(lián)的固體介質(zhì)中的場(chǎng)強(qiáng)分布是與它們的介電常數(shù)成反比。 氣體介質(zhì)的介電常數(shù)比固體介質(zhì)的介電常數(shù)小得多，因此氣隙中的場(chǎng)強(qiáng)要比固體介質(zhì)中的場(chǎng)強(qiáng)高得多，而氣體的電氣強(qiáng)度又較固體介質(zhì)低，所以當(dāng)外加電壓還遠(yuǎn)小于固體介質(zhì)的擊穿電壓時(shí)， 氣隙中的氣體就首先發(fā)生電離而產(chǎn)生局部放電。 高電壓工程基礎(chǔ) 20 厚度為 d的固體電介質(zhì)內(nèi)含一個(gè)厚度為 t的扁平圓柱形空氣隙，其軸線與電場(chǎng)平行。固體電介質(zhì)的剖面及氣隙放電時(shí)的等效電路如圖所示。 固體電介質(zhì)中局部放電的等效電路及放電過(guò)程 固體電介質(zhì)中氣隙放電及其等效電路
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