高電壓工程ppt課件-wenkub
2022-10-09 20:25:49 本頁面
【正文】 再隨厚度的增加而線性增加。 高電壓工程基礎 10 樹枝狀或叢狀放電 ： 當有機絕緣材料中因小曲率半徑電極、微小空氣隙、雜質等因素而出現(xiàn) 高場強區(qū) 時，往往在此處先發(fā)生局部的樹枝狀或叢狀放電，并在有機固體介質上留下纖細的放電痕跡，這就是 樹枝狀放電劣化 。 高電壓工程基礎 7 )(21 otteAUQ ?? ?SttQ o )(2 ?? ? 單位時間產生的熱量 Q1： 式中 A—— 比例常數(shù) σ —— 散熱系數(shù)； S —— 散熱面積。 熱擊穿的過程 ： 當固體電介質較長時間地在電壓作用下，由于介質內部的損耗而發(fā)熱，致使溫度升高，從而使介質的電導和都增大，這反過來又使溫度進一步升高。 機理 :強電場下電介質內部存在的少量帶電粒子作劇烈的運動，與固體介質晶格結點上的原子發(fā)生碰撞電離，形成電子崩，從而破壞了固體介質的晶格結構，使電導增大而導致?lián)舸? 特點 : ? 擊穿電壓與周圍環(huán)境溫度無關； ? 與電壓作用時間也關系不大； ? 介質發(fā)熱不顯著；電場的均勻程度對擊穿電壓影響很大； ? 電擊穿所需的場強比較高，一般可達 105~106kV/m。 若到達某一溫度后，發(fā)熱量等于散熱量，介質的溫度則停止上升而處于熱穩(wěn)定狀態(tài)，這時將不致引起絕緣強度的破壞。 單位時間內散出的熱量 Q2： 介質的發(fā)熱和散熱與溫度的關系 高電壓工程基礎 8 熱擊穿的主要特點： 1）擊穿電壓隨環(huán)境溫度的升高呈指數(shù)規(guī)律下降； 2）擊穿電壓直接與介質的散熱條件相關。 ? 在交流電壓下，樹枝狀放電劣化是局部放電產生的帶電粒子沖撞固體介質引起電化學劣化的結果。當介質厚度的增加使散熱困難時，又會促使發(fā)生熱擊穿，這時靠增加厚度來提高擊穿電壓的意義不大。 因為電導率和介質損耗均大大增加的緣故。 在確定電氣設備 試驗電壓 和 試驗次數(shù) 時應充分考慮固體介質的這種累積效應，而在設計固體絕緣結構時亦應保證一定的絕緣裕度。 ? 局部放電引起局部過熱，高溫使絕緣材料產生化學分解。 高電壓工程基礎 20 厚度為 d的固體電介質內含一個厚度為 t的扁平圓柱形空氣隙，其軸線與電場平行。電極間的全部電容為 babgbga CCCCCCCC ?????高電壓工程基礎 22 如果電極間加上瞬時值為 u的交變電壓，當介質的 tanδ很小時，則 Cg上分配到的電壓 瞬時值 為 bgbg CCCuu??高電壓工程基礎 23 當 ug隨 u增加達到氣隙放電電壓 Ug時，氣隙發(fā)生放電，放電后 Cg上的電壓急劇下降，同時 Cb通過氣隙被充電。當外施電壓 U經峰值后下降，分配在 Cg上的電壓也相應降低。 高電壓工程基礎 27 由于氣隙放電使氣隙上電壓下降 =Ug﹣ Ur，必引起 Cb上的電壓增加 。 高電壓工程基礎 28 2．電導性老化 電導性老化是指某些高分子有機合成絕緣材料，由于其內部存在某些液態(tài)的導電物質（最常見的是水分或制造過程中殘留的某些電解質溶液），在電場強度超過某一定值時，這些導電液就會沿電場方向逐漸深入到絕緣層中去，形成近似樹枝狀的泄痕，稱為 “水樹枝” ，使介質的絕緣特性老化 產生“水樹枝”所需的場強要比產生“電樹枝”所需的場強低得多。隨著溫度的升高，化學反應速度加快，電解老化的速度也隨之加快。 二、電介質的熱老化 高電壓工程基礎 31 第三節(jié) 液體電介質的擊穿機理 油的擊穿存在兩種不同的擊穿形式： ? 純凈的變壓器油主要發(fā)生電擊穿； ? 含有水蒸汽或其他懸浮雜質的工程用變壓器油則主要發(fā)生熱擊穿 (小橋擊穿理論
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