【正文】 間還有 刷狀放電 的過(guò)渡階段 .(3)電壓再提高 ,刷形放電中的個(gè)別光束突發(fā)的前伸 ,形成明亮的火花通道到達(dá)對(duì)面電極 ,氣隙被就擊穿了 .當(dāng)電源功率足夠時(shí) ,火花擊穿 迅速的轉(zhuǎn)變成 電弧 。三 . 放電發(fā)展過(guò)程與電場(chǎng)的關(guān)系（續(xù)）North China Electric Power University四 . 湯森德氣體放電理論 低氣壓、 短間隙的電場(chǎng)中，即 電子碰撞電離和正離子撞擊陰極產(chǎn)生的金屬表面電離是使帶電質(zhì)點(diǎn)激增 ,并導(dǎo)致?lián)舸┑闹饕蛩?。?. 湯森德氣體放電理論（續(xù)） 系數(shù) 和 與氣體的性質(zhì)、密度及該處的電場(chǎng)強(qiáng)度等因素有關(guān)。 上述過(guò)程可以用圖 21 中的圖解加以概括，當(dāng)自持放電條件得到滿足時(shí)，就會(huì)形成圖解閉環(huán)部分循環(huán)不息的狀態(tài)，放電就能自己維持下去，而不再依賴(lài)外界電離因子的作用了。反之，當(dāng)減小時(shí)，電子在碰撞前積聚到足夠動(dòng)能的幾率雖然增大了，但氣體很稀薄，電子在走完全程中與氣體分子相撞的總次數(shù)卻減到很小 ，所以 也會(huì)增大。這兩者之間，也總有一個(gè) S的值對(duì)造成撞擊游離最有利，此時(shí) 最小。原有均勻場(chǎng)強(qiáng)在電子崩前方和尾部處都增強(qiáng)了，在這兩個(gè)強(qiáng)場(chǎng)區(qū)中間出現(xiàn)了一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度很小但電子和正離子濃度卻最大的區(qū)域，使此處產(chǎn)生強(qiáng)烈的復(fù)合并發(fā)射出許多光子，成為引發(fā)新的空間光電離的輻射源。 (二 )空間光電離的作用 圖 23 流注形成過(guò)程(a) (b) (c)North China Electric Power University 流注的特點(diǎn)：電離強(qiáng)度很大，傳播速度很快（超過(guò)初崩發(fā)展速度 10倍以上）。在極不均勻電場(chǎng)中，最大場(chǎng)強(qiáng)與平均場(chǎng)強(qiáng)相差很大，以至當(dāng)外加電壓及其平均場(chǎng)強(qiáng)還較低的時(shí)候， 電極曲率半徑 較小處附近的 局部場(chǎng)強(qiáng)已很大 。拌隨著游離而存在的 復(fù)合和反激勵(lì) ，發(fā)出大量的 光輻射 ，使在黑暗中可以看到在該電極附近空間發(fā)出 藍(lán)色的暈光 ，這就是電暈 。 它可以是極不均勻電場(chǎng)氣隙擊穿的第一個(gè)階段，也可以是長(zhǎng)期存在的穩(wěn)定的放電形式，它與其他的形式的放電有著本質(zhì)的區(qū)別。當(dāng)電極固定得剛性不夠時(shí)，氣體對(duì) “ 電風(fēng) ” 的反作用力會(huì) 使電暈極振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。二 . 電暈放電效應(yīng)167。四、電暈效應(yīng)有利的方面陡度；；、靜電涂噴裝置、臭氧發(fā)生器等。在兩個(gè)電極幾何形狀不同的場(chǎng)合極性取決于曲率半徑較小的那個(gè)電極的電位符號(hào)，幾何形狀相同則取決于不接地的那個(gè)電極上的電位 符號(hào) 。短氣隙的擊穿：正極性North China Electric Power UniversityE=E0+Eq++ Eq(c) E0EEq+ x(a)(b)Eq E0 棒極帶負(fù)電位時(shí)，電子崩將由棒極表面出發(fā)向外發(fā)展，留在棒極附近的也是大批正離子，它們將加強(qiáng)棒極表面附近的電場(chǎng)而削弱外圍空間電場(chǎng)，電暈區(qū)不易向外擴(kuò)展，整個(gè)氣隙的擊穿是不順利的，氣隙的擊穿電壓要比正極性 時(shí)高很多，完成擊穿所需時(shí)間也比正極性時(shí)間長(zhǎng)得多。二 . 長(zhǎng)氣隙的擊穿North China Electric Power University 167。電力系統(tǒng)的外絕緣一般都是自恢復(fù)絕緣，絕緣子閃絡(luò)或空氣間隙擊穿后，它們的絕緣性能很快自動(dòng)恢復(fù)。在表面潮濕污染的情況下，沿面閃絡(luò)電壓會(huì)更低。界面電場(chǎng)分布可分為典型三種情況。右下圖。大氣中的潮氣吸附在固體介質(zhì)表面形成水膜，其中的離子受電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)而沿著介質(zhì)表面移動(dòng)，降低了閃絡(luò)電壓。 在電壓還不高時(shí)，如右 a 圖法蘭附近先出現(xiàn) 電暈放電；216。導(dǎo)桿法蘭四 . 支柱絕緣子的沿面閃絡(luò)過(guò)程 a圖 b圖 c圖North China Electric Power University五 .固體表面有水膜時(shí)的沿面放電概念：ABCAB濕閃電壓 ：潔凈的瓷表面被雨水淋濕時(shí)的沿面放電電壓稱(chēng)為濕閃電壓。有水膜覆蓋的表面電導(dǎo)大，無(wú)水膜處的表面電導(dǎo)小。或者空氣間隙 BA’先擊穿或者干表面 BCA’先閃落，但結(jié)果都是形成 ABA’電弧放電通道 —— 閃絡(luò)。2) 絕緣子的濕閃電壓不會(huì)降低太多。采取措施抑制或阻止其中任何一個(gè)階段的完成就能防止污閃事故的發(fā)生。干區(qū)形成： 電流所產(chǎn)生的焦耳熱，既可能使污層電導(dǎo)增大，又可能使水分蒸發(fā)、污層變干而減小其電導(dǎo)。North China Electric Power University擊穿： 隨著干區(qū)的擴(kuò)大，電弧被拉長(zhǎng)。自動(dòng)重合閘成功率遠(yuǎn)低于雷擊閃落時(shí)，造成事故的擴(kuò)大和長(zhǎng)時(shí)間停電。 等值的方法：把表面沉積的污穢刮下，溶于 300ml蒸餾水，測(cè)出其在 20℃ 水溫時(shí)的電導(dǎo)率；然后在另一杯 20℃ 、 300ml的蒸餾水中加入 NaCl，直到其電導(dǎo)率等于混合鹽溶液的電導(dǎo)率時(shí)，所加入的 NaCl毫克數(shù)，即為等值鹽量，再除以絕緣子的表面積，即可得出 “等值鹽密 ” ( mg/cm2 ) North China Electric Power University（一）調(diào)整爬距（增大泄露距離） 爬電比距 λ 指外絕緣 “相 — 地 ”之間的爬電距離 (cm) 與系統(tǒng)最高工作（線）電壓（ kV,有效值）之比。North China Electric Power University第三章 氣隙的電氣強(qiáng)度第一節(jié) 氣隙的擊穿時(shí)間第二節(jié) 氣隙的伏秒特性和擊穿電壓的概率分布第三節(jié) 大氣條件對(duì)氣隙擊穿電壓的影響第四節(jié) 較均勻 /不均勻電場(chǎng)氣隙的擊穿電壓第五節(jié) 提高氣隙擊穿電壓的方法North China Electric Power University167。完成擊穿所用時(shí)間都以微秒記，在直流和工頻等持續(xù)電壓下，時(shí)間不成問(wèn)題。 氣隙的伏秒特性和擊穿電壓的概率分布一 . 電壓波形二 . 伏秒特性三 . 氣隙擊穿電壓的概率分布North China Electric Power University一 . 電壓波形（一）直流電壓 直流試驗(yàn)電壓大都由交流整流而得，其波形必然有一定的脈動(dòng)，通常所稱(chēng)的電壓值是指平均值。（二）工頻交流電壓 工頻交流試驗(yàn)電壓應(yīng)近似為正弦波，正負(fù)兩半波相同，其峰值與有效值之比應(yīng)在 以內(nèi)。30% ； T2=50μs，容許偏差 177。 IEC標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：一 . 電壓波形 (續(xù)）North China Electric Power University 用來(lái)等效模擬電力系統(tǒng)中操作過(guò)電壓波，一般也用非周期性雙指數(shù)波。可寫(xiě)成 250/2500μs沖擊波。50% 沖擊擊穿電壓 （ U50% )—— 指某氣隙被擊穿的概率為 50% 的沖擊電壓峰值。North China Electric Power University（一）伏秒特性曲線的制作216。 把這些相應(yīng)的點(diǎn)連成一條曲線，就是該氣隙在該電壓波形下的 “伏秒特性曲線 ”。這個(gè)原則如用于保護(hù)裝置和被保護(hù)設(shè)備，那就是前者保護(hù)了后備。North China Electric Power University三 . 氣隙擊穿電壓的概率分布 不論是在何種電壓作用下，氣隙的擊穿電壓都有一定的分散性，即 “擊穿概率分布特性 ”。North China Electric Power University 我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件為： 壓力 p0 =（ 760mmHG）； 溫度 t0 =20℃ 或 T0 = 293K； 絕對(duì)濕度 hc =11g / m3 。空氣的相對(duì)密度式中 p—— 氣壓， kPa； T—— 溫度， K 。而是隨電極形狀、電壓類(lèi)型和氣隙長(zhǎng)度而變化的復(fù)雜關(guān)系。例如用球隙測(cè)量高電壓時(shí)，只要按空氣相對(duì)密度校正其擊穿電壓就可以了，而不必考慮濕度的影響。 二 . 對(duì)濕度的校正Kh = kωNorth China Electric Power University 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對(duì)于安裝在海拔高于 1000m 、但不超過(guò) 4000m 處的電力設(shè)施外絕緣，其試驗(yàn)電壓 U 應(yīng)為平原地區(qū)外絕緣的試驗(yàn)電壓 Up 乘以海拔校正因數(shù) Kn ，即 U = Ka Up (29)式中 H—— 安裝點(diǎn)的海拔高度， m。對(duì)這些較簡(jiǎn)單的、有規(guī)則的、較典型的電場(chǎng)，有相應(yīng)的計(jì)算擊穿電壓的經(jīng)驗(yàn)公式或曲線，而用時(shí)，可參閱有關(guān)的手冊(cè)和資料。 對(duì)很不均勻電場(chǎng)，只要宏觀上保持原有的電場(chǎng)布局和氣隙最小距離不變，則電極的具體形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)的改變，對(duì)擊穿電壓的影響不大。（二）工頻電壓作用下 :167。結(jié)論 :North China Electric Power University 實(shí)驗(yàn)表明，導(dǎo)線 平板氣隙的 U50% 與棒 板氣隙的十分接近（不論正 /負(fù)極性），在缺乏線 板擊穿電壓的具體數(shù)據(jù)的時(shí)候，可以用棒 板的擊穿數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)。 電場(chǎng)在不同電壓下的擊穿電壓 (續(xù))North China Electric Power University：長(zhǎng)氣隙在操作電壓作用下呈現(xiàn)顯著的 “飽和現(xiàn)象 ”。當(dāng)工作電壓是穩(wěn)態(tài)直流時(shí)，兩者的差異更顯著。故如能適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)電極形狀．增大電極的曲率半徑，改善電場(chǎng)分布，就能提高氣隙的擊穿電壓。 提高氣隙擊穿電壓的方法（續(xù)）North China Electric Power University 從氣體撞擊游離的理論可知，將氣隙抽成高度的真空能抑制撞擊游離的發(fā)展，提高氣隙的擊穿電壓。從而提高氣隙的擊穿電壓。 提高氣隙擊穿電壓的方法（續(xù)）二 . 采用高度真空三 . 增高氣壓North China Electric Power University 鹵族元素的氣體：六氟化硫（ SF6）、氟里昂（ CCl2F2）等耐電強(qiáng)度比氣體高的多，采用該氣體或在其他氣體中混入一定比例的這類(lèi)氣體，可以大大提高擊穿電壓。North China Electric Power University第四章 固體、液體和組合絕緣的電氣強(qiáng)度第一節(jié) 固體介質(zhì)的擊穿特性第二節(jié) 液體電介質(zhì)的擊穿特性North China Electric Power University167。熱擊穿理論： 在電場(chǎng)的作用下，由于電介質(zhì)損耗和泄漏等原因而使固體電介質(zhì)內(nèi)發(fā)的的熱量大于散失的熱量，使介質(zhì)溫度不斷上升，最終造成介質(zhì)本身的破壞，轉(zhuǎn)化成導(dǎo)電通道，這樣的擊穿稱(chēng)為 熱擊穿 。一 . 固體擊穿理論North China Electric Power University二 . 影響固體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素216。電壓頻率216。累積效應(yīng)的影響North China Electric Power University ：◆ 如采取合理的絕緣結(jié)構(gòu)，使各部分絕緣的耐電強(qiáng)度能與共所承擔(dān)的場(chǎng)強(qiáng)有適當(dāng)?shù)呐浜希弧?改善電極形狀及表面光潔度，盡可能使電場(chǎng)分布均勻，把邊緣效應(yīng)減到最?。弧?改善電極與絕緣體的接觸狀態(tài)，消除接觸處的氣隙或使接觸處的氣隙不承受電位差。三 . 提高固體擊穿電壓的方法North China Electric Power University老化 —— 電氣設(shè)備的絕緣在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列物理變化 (如固體介質(zhì)軟化或熔解 ,低分子化合物及增塑劑的揮發(fā) )和化學(xué)變化 (如氧化 ,電解 ,電離 ,生成新物質(zhì) ), 致使其電氣 ,機(jī)械及其他性能逐漸劣化。熱老化的主要過(guò)程為熱裂解、氧化裂解、交聯(lián)、以及低分子揮發(fā)物的進(jìn)出。 液體電介質(zhì)的擊穿特性一 . 擊穿理論二 . 影響液體擊穿電壓的因素三 . 提高液體擊穿電壓的方法North China Electric Power University一 . 擊穿理論 當(dāng)外電場(chǎng)足夠強(qiáng)時(shí)，在陰極產(chǎn)生的強(qiáng)場(chǎng)發(fā)射或因肖特基效應(yīng)發(fā)射的電子將被電場(chǎng)加速而具有足夠的動(dòng)能，在碰撞液體分子是可引起電離，使電子數(shù)加倍，形成電子崩。氣泡電離后溫度上升、體積膨脹、密度減小，這促使電離近一步發(fā)展。North China Electric Power University 二 . 影響液體擊穿電壓的因素North China Electric Power University 三 . 提高液體擊穿電壓的方法North China Electric Power University電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)概述216。一、電氣設(shè)