【正文】 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。 波前時(shí)間 Tcr=250μs, 容許偏差177。 20%； 半峰值時(shí)間 T2=2500μs, 容許偏差177。 60% 。 可寫(xiě)成 250/2500μs 沖擊波。 1 0 u / Um Tcr T2 t u 0 Um Tcr t Tcr=1000 ～ 1500us 衰減震蕩波，第一個(gè)半波的持續(xù)時(shí)間在 2022～ 3000μs 之間，極性相反的第二個(gè)半波的峰值約為第一個(gè)半波峰值的 80% 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 91 第四節(jié) 沖擊電壓下的氣隙擊穿 ? 沖擊電壓下的氣隙擊穿特性 ?（ 1） 50%沖擊擊穿電壓 ? 工程實(shí)際中廣泛采用 擊穿概率百分比為 50%時(shí) 的電壓 U50%來(lái)表征氣隙的沖擊擊穿特性。 ? U50%與 Us之比稱為 沖擊系數(shù) β ?均勻和稍不均勻電場(chǎng)下沖擊擊穿電壓的分散性很小， 沖擊系數(shù) β≈1。 ?極不均勻電場(chǎng)中由于放電時(shí)延較長(zhǎng)，沖擊系數(shù) β均大于 1，沖擊擊穿電壓的分散性也較大，其標(biāo)準(zhǔn)偏差可取 3% 。 sUU %50??第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 92 第四節(jié) 沖擊電壓下的氣隙擊穿 ? 沖擊電壓下的氣隙擊穿特性 ?（ 2）伏秒特性 ? 同一波形，不同幅值的沖擊電壓作用下，空氣間隙上出現(xiàn)的 電壓最大值 和 放電時(shí)間 的關(guān)系曲線。 ? 伏秒特性的制訂方法： ?保持沖擊電壓的波形不變（例如 雷電沖擊電壓），改變沖擊電壓幅值； ?當(dāng)作用電壓幅值不很高時(shí)，放電所需時(shí)間較長(zhǎng)，放電發(fā)生在波尾；如曲線１； ?當(dāng)作用電壓幅值較高時(shí)，放電所需時(shí)間較短，放電發(fā)生在波前或波幅處，如曲線 3。 把這種作用在間隙上的電壓最大值與放電時(shí)間的關(guān)系曲線，稱為絕緣的伏秒特性。 （即，圖中 3點(diǎn)所連的光滑曲線） u 0 t 1 2 3 t1 t2 t3 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 93 第四節(jié) 沖擊電壓下的氣隙擊穿 ? 沖擊電壓下的氣隙擊穿特性 ?（ 2）伏秒特性 U50% u 0 t 2 3 1 實(shí)際上伏秒特性具有統(tǒng)計(jì)分散性，是一個(gè)以上下包線為界的帶狀區(qū)域，為了方便的解決工程實(shí)際問(wèn)題，通常采用將平均放電時(shí)間各點(diǎn)相連所得的平均伏秒特性或 50% 伏秒特性曲線來(lái)表征一個(gè)氣隙的 沖擊擊穿電壓 。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 94 第四節(jié) 沖擊電壓下的氣隙擊穿 ? 沖擊電壓下的氣隙擊穿特性 ?（ 2）伏秒特性 ? 電場(chǎng)均勻程度對(duì)曲線的影響 ?不均勻電場(chǎng) 由于平均擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度較低 ,而且流注總是從強(qiáng)場(chǎng)區(qū)向弱場(chǎng)區(qū)發(fā)展 ,放電速度受到電場(chǎng)分布的影響 ,所以放電時(shí)延長(zhǎng) ,分散性大 ,其伏秒特性曲線在放電時(shí)間還相當(dāng)大時(shí) ,便隨時(shí)間之減小而明顯地上翹 ,曲線比較陡 . ?均勻或稍不均勻電場(chǎng) 則相反 ,由于擊穿時(shí)平均場(chǎng)強(qiáng)較高 ,流注發(fā)展較快 ,放電時(shí)延較短 ,其伏秒特性 曲線較平坦 . 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 95 第四節(jié) 沖擊電壓下的氣隙擊穿 ? 沖擊電壓下的氣隙擊穿特性 ?（ 2）伏秒特性 ? 實(shí)際意義 S1被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性曲線 S2保護(hù)設(shè)備的伏秒特性曲線 為了使被保護(hù)設(shè)備得到可靠的保護(hù) ,被保護(hù)設(shè)備 絕緣的伏秒特性曲線的下包線必須始終 高于 保護(hù)設(shè)備 的伏秒特性曲線的上包線 . 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 96 第四節(jié) 沖擊電壓下的氣隙擊穿 本 節(jié) 重 點(diǎn) 1. 放電時(shí)間的組成為： tb = tl + ts + tf，放電時(shí)間和放電時(shí)延的概念； 2. 雷電、雷電截波、操作波標(biāo)準(zhǔn)波形； 3. 50％沖擊擊穿電壓； 4. 伏秒特性的定義、求取伏秒特性的方法和伏秒特性的配合。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 97 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 沿面放電的一般概念 ? 沿面放電的類型與特點(diǎn) ? 沿面放電電壓的影響因素和提高方法 ? 固體表面有水膜時(shí)的沿面放電 ? 絕緣子污染狀態(tài)下的沿面放電 ? 污閃事故的對(duì)策 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 98 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 沿面放電的一般概念 ?（ 1）沿面放電 ? 沿著固體介質(zhì)表面發(fā)展的 氣體放電 現(xiàn)象。 電力系統(tǒng)中 絕緣子、套管 等固體絕緣在機(jī)械上起固定作用，又在電氣上起絕緣作用，絕緣子和它所固定的帶電導(dǎo)體絕大部分處在空氣中，在絕緣子和空氣的分界面上有時(shí)會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，即沿面放電。 ?（ 2）閃絡(luò) ? 若沿面放電發(fā)展到貫穿性的空氣擊穿，稱為閃絡(luò)。 ? 沿面閃絡(luò)電壓比氣體或固體單獨(dú)存在時(shí)的 擊穿電壓都低 。 電力設(shè)備的 絕緣事故 中很多是沿面放電造成的，因而，其絕緣狀況關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 99 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 100 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 沿面放電的類型與特點(diǎn) b)界面上垂直分量很弱的極不均勻電場(chǎng) c)界面上有強(qiáng)垂直分量的極不均勻電場(chǎng) a)均勻電場(chǎng) 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 101 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 沿面放電的類型與特點(diǎn) ?（ 1）均勻和稍不均勻電場(chǎng)中的沿面放電 ? 放電發(fā)生在沿著固體介質(zhì)表面 ,且放電電壓比純空氣間隙的放電電壓要低很多。 ? 原因： 187。固體介質(zhì)與電極表面沒(méi)有完全密合而存在微小氣隙，或者介面有裂紋； 187。介質(zhì)表面易吸收水分，形成一層很薄的膜，水膜中的離子在電場(chǎng)作用下向兩極移動(dòng)，易在電極附近積聚電荷 ,使電場(chǎng)不均勻， 187。介質(zhì)表面電阻不均勻和表面的粗糙不平也使電場(chǎng)分布不均勻。 E a)均勻電場(chǎng) 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 102 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 沿面放電的類型與特點(diǎn) ?（ 2）極不均勻電場(chǎng)具有強(qiáng)垂直分量時(shí)的沿面放電 電暈放電 細(xì)線狀輝光放電 滑閃放電 閃絡(luò) 局部溫升 熱電離 滑閃放電 導(dǎo)桿 法蘭 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 103 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 沿面放電的類型與特點(diǎn) ?（ 3）極不均勻電場(chǎng)垂直分量很弱時(shí)的沿面放電 ? 不出現(xiàn)熱電離和滑閃放電。 ? 平均閃絡(luò)場(chǎng)強(qiáng)大于前一種有滑閃放電時(shí)的情況。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 104 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 沿面放電電壓的影響因素和提高方法 ?（ 1）影響因素 ?固體介質(zhì)材料 187。主要取決于該材料的 親水性或憎水性。 ?電場(chǎng)形式 187。同樣的表面閃絡(luò)距離下 均勻與稍不均勻電場(chǎng)閃絡(luò)電壓最高。 187。界面電場(chǎng)主要為 強(qiáng)切線分量的極不均勻電場(chǎng)中，閃絡(luò)電壓比同樣距離的純空氣間隙的擊穿電壓低的較少；（距離，絕緣子） 187。強(qiáng)垂直分量極不均勻電場(chǎng) 的閃絡(luò)電壓則低得很多。（電場(chǎng)最強(qiáng)處厚度，套管） 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 105 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 沿面放電電壓的影響因素和提高方法 ?（ 2）提高方法 ?以套管為例。 ?加大法蘭處瓷套的外直徑和壁厚； ?在法蘭處電場(chǎng)較強(qiáng)的瓷套外表面涂半導(dǎo)體漆或半導(dǎo)體物； ?額定電壓大于 35kV的高壓套管，還必須采用能調(diào)節(jié)徑向和軸向電場(chǎng)分布的電容式套管和絕緣性能更好的充油式套管。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 106 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 固體表面有水膜時(shí)的沿面放電 ?（ 1）濕閃電壓 ? 潔凈的瓷面或玻璃表面被雨水淋濕時(shí)的沿面放電，相應(yīng)的電壓稱為 濕閃電壓 。 ?（ 2）放電的三個(gè)途徑 ? 絕緣子表面的水膜是不均勻和不連續(xù)的； ? ①沿濕表面 AB和干表面 BCA’發(fā)展； ? ②沿濕表面 AB和空氣間隙 BA’發(fā)展； ? ③沿濕表面 AB和水流 BB’發(fā)展。 A B C A‘ B’ 在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各級(jí)電壓的絕緣子應(yīng)有的傘裙數(shù)、傘的傾角、傘裙直徑、傘裙伸出長(zhǎng)度與傘裙間氣隙長(zhǎng)度的比均應(yīng)仔細(xì)考慮、合理選擇。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 107 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 絕緣子污染狀態(tài)下的沿面放電 ? 污閃電壓 ? 絕緣子表面有濕污層時(shí)的閃絡(luò)電壓稱為 污閃電壓 。 ? 放電過(guò)程 ? 通?？煞譃?積污、受潮、干區(qū)形成、局部電弧 的出現(xiàn)和發(fā)展等四個(gè)階段。 ? 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。 ? 污閃的根本原因 —— 積污 ? 污閃的氣象條件 ? 毛毛雨、霧、露、霜、雪等 ? 污閃的特點(diǎn) ? 次數(shù)沒(méi)有雷擊閃絡(luò)那樣多，但后果卻要嚴(yán)重得多 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 108 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 絕緣子污染狀態(tài)下的沿面放電 ? 污穢度 ? 外絕緣表面污層的 導(dǎo)電程度 。 ? 污穢度除了與積污量有關(guān)，還與污穢的化學(xué)成分有關(guān)。 ? 通常采用 “等值附鹽密度”（簡(jiǎn)稱“等值鹽密”） 來(lái)表征 絕緣子表面的污穢度 ，它指的是每平方厘米表面所沉積的等效氯化鈉（ NaCl）毫克數(shù)。 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) 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 109 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 ? 污閃事故的對(duì)策 ?（ 1）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。 ? 一定要遵循規(guī)定的爬電比距來(lái)選擇絕緣子串的總爬電距離和片數(shù)。 ?（ 2）定期或不定期的清掃 ?（ 3）涂料 ?（ 4）半導(dǎo)體釉絕緣子 ?（ 5）新型合成絕緣子 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 110 () () ～ ( ～ ) ～ ( ～ ) Ⅳ () () ～ ( ～ ) ～ ( ～ ) Ⅲ () () ～ ( ～ ) ～ ( ～ ) Ⅱ () () ～ ( ～ ) ～ ( ～ ) Ⅰ _ _ () () 0 330kv及以下 220kv及以下 330kv及以下 220kv及以下 發(fā)電廠、變電所 線 路 爬 電 比 距 (cm/kv) 污穢等級(jí) 注 括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為以系統(tǒng)額定電壓為基準(zhǔn)的爬電比距值。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 111 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 112 本 節(jié) 重 點(diǎn) 1. 沿面放電是沿著固體介質(zhì)表面發(fā)展的氣體放電現(xiàn)象； 2. 污閃是沿著污染表面發(fā)展的閃絡(luò)； 3. 沿面放電電壓的影響因素和提高方法； 4. 減少絕緣子污閃的對(duì)策。 習(xí)題 :P301 1 111 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故