【正文】 習(xí)題 :P301 1 111 第五節(jié) 沿面放電和污閃事故 。 ?（ 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。 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。 ? 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)。 ? 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。 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 。 ?（ 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。 ?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。強(qiáng)垂直分量極不均勻電場(chǎng) 的閃絡(luò)電壓則低得很多。 187。 ?電場(chǎng)形式 187。 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。 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。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。 ? 原因： 187。 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。 ?（ 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)。 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。 （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 。 ? 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。 ?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% 。 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。 60% 。 波前時(shí)間 Tcr=250μs, 容許偏差177。 20%； 通常寫成 ～ 5μs ，可在前面加上正、負(fù)號(hào)表示極性。 國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為： T1= ，容許偏差 177。 20%； 通常寫成 ，可在前面加上正、負(fù)號(hào)表示極性。 1 0 0’ T1 T2 u / Um t 國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為： T1= ，容許偏差 177。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 87 第四節(jié) 沖擊電壓下的氣隙擊穿 ? 放電時(shí)間 ?（ 2）放電時(shí)間的組成 ? 放電的總時(shí)間 tb 由三部分組成： tb = tl + ts + tf t1 —— 所加電壓從 0上升到 Us的時(shí)間； ts —— 統(tǒng)計(jì)時(shí)延，指從 tl 到氣隙中出現(xiàn)第一個(gè)有效電子； tf—— 放電形成時(shí)延，從出現(xiàn)有效電子到最終擊穿。 電暈放電 先導(dǎo)放電 主放電 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 84 第三節(jié) 不均勻電場(chǎng)中的放電過(guò)程 本 節(jié) 重 點(diǎn) 1. 稍不均勻電場(chǎng)和極不均勻電場(chǎng)的劃分； 2. 極不均勻電場(chǎng)的放電特征； 3. 電暈放電的概念和導(dǎo)線起暈場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算； 4. 極不均勻電場(chǎng)中的放電發(fā)展過(guò)程； 5. 極性定義和極性效應(yīng)。 ?所加電壓達(dá)到或超過(guò)該氣隙的擊穿電壓時(shí)，先導(dǎo)貫通整個(gè)氣隙，使氣隙擊穿。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 83 第三節(jié) 不均勻電場(chǎng)中的放電過(guò)程 ? 長(zhǎng)間隙放電 ?流注往往不能一次貫穿整個(gè)氣隙，而出現(xiàn)逐級(jí)推進(jìn)的先導(dǎo)放電現(xiàn)象。在工頻高壓作用下，擊穿均發(fā)生在外加電壓為 正極性的那半周內(nèi) 。 負(fù)極性 棒極為 負(fù)極性 時(shí)， 容易發(fā)生電暈放電 ，但起暈后，受空間電荷影響，使完全 擊穿電壓升高 。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 81 第三節(jié) 不均勻電場(chǎng)中的放電過(guò)程 ? 極性效應(yīng) ?（ 2）負(fù)極性 空間電荷 削弱了朝向板極方向的電場(chǎng)強(qiáng)度 —— 當(dāng)電壓進(jìn)一步提高時(shí)，電暈區(qū)不易向外擴(kuò)展， 整個(gè)氣隙擊穿將是不順利 的。 下面以典型的極不均勻電場(chǎng) “棒 板 ” 氣隙為例，從流注 的概念出發(fā)，說(shuō)明放電的： ? 發(fā)展過(guò)程 ? 極性效應(yīng) 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 80 第三節(jié) 不均勻電場(chǎng)中的放電過(guò)程 ? 極性效應(yīng) ?（ 1）正極性 空間電荷 削弱了棒極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度 —— 阻止棒極附近流注形成使 電暈起始電壓提高 加強(qiáng)了正離子群外部空間的電場(chǎng) —— 當(dāng)電壓進(jìn)一步提高，隨著電暈放電區(qū)的擴(kuò)展，強(qiáng)場(chǎng)區(qū)亦將逐漸向板極方向推進(jìn)，因而 放電的發(fā)展是順利的 。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 79 第三節(jié) 不均勻電場(chǎng)中的放電過(guò)程 ? 極性效應(yīng) 決定極性要看表面電場(chǎng)較強(qiáng)的那個(gè) 電極 所具有的 電位符號(hào) ： ? 在兩個(gè)電極幾何形狀不同時(shí) ， 極性取決于曲率半徑較小的那個(gè)電極的電位符號(hào) ， 如 “ 棒 板 ” 氣隙 。但放電的 發(fā)展過(guò)程 、 氣隙的 電氣強(qiáng)度 、 放電電壓 等都與該 電極的極性 有密切的關(guān)系 。分裂數(shù)超過(guò)兩根時(shí)，這些分導(dǎo)線通常被布置在一個(gè)圓的內(nèi)接正多邊形頂點(diǎn)上。 330750kV的超高壓線路，分裂數(shù)一般取 24； 1000kV及以上的特高壓線路分裂數(shù)就更多，例如取 8或更大。 ?分裂導(dǎo)線的電場(chǎng)強(qiáng)度與分導(dǎo)線的直徑和分導(dǎo)線間的距離 d 有關(guān)。 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 77 第三節(jié) 不均勻電場(chǎng)中的放電過(guò)程 ? 電暈放電 ? （ 4）防止和減輕電暈的方法 根本的途徑是設(shè)法限制和降低導(dǎo)線的表面電場(chǎng)強(qiáng)度。 ? 操作過(guò)電壓的幅值也會(huì)受到電暈的抑制。 ? 電暈放電還會(huì)產(chǎn)生可聞 噪聲 ， 并有可能超出環(huán)境保護(hù)所容許的標(biāo)準(zhǔn) 。 電暈損耗 是超高壓輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的因素 ， 壞天氣時(shí)電暈損耗要比好天氣時(shí)大得多 。 以輸電線路導(dǎo)線為例：（ 皮克公式 ） 導(dǎo)線半徑空氣相對(duì)密度導(dǎo)線表面粗糙系數(shù)?????rmcmkVrmEc??? )/()1(30 在 雨、雪、霧 天氣時(shí)，導(dǎo)線表面會(huì)出現(xiàn)許多水滴，它們?cè)趶?qiáng)電場(chǎng)和重力的作用下，將克服本身的表面張力而被拉成錐形，從而使導(dǎo)線表面的電場(chǎng)發(fā)生變化，結(jié)果在較低的電壓和電場(chǎng)強(qiáng)度下就會(huì)出現(xiàn) 電暈放電 。 ? 電暈放電的現(xiàn)象 ? 薄薄的發(fā)光層； ? 伴有“咝咝”放電聲； ? 發(fā)出臭氧氣味。 特點(diǎn)： 極不均勻電場(chǎng)氣隙擊穿過(guò)程的 第一階段 。那么，關(guān)于長(zhǎng)間隙不均勻電場(chǎng)氣體放電的物理過(guò)程又是如何發(fā)展的呢？ 第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 72 第三節(jié) 不均勻電場(chǎng)中的放電過(guò)程 ? 稍不均勻電場(chǎng)和極不均勻電場(chǎng)的放電特征 ? 電場(chǎng)如何區(qū)分 ? 均勻電場(chǎng) 放電達(dá)到自持，間隙即被擊穿，擊穿前看不到放電跡象 ? 稍不均勻電場(chǎng) 與均勻電場(chǎng)相似 ? 極不均勻電場(chǎng) 場(chǎng)強(qiáng)高的空間先發(fā)生電暈放電 為極不均勻電場(chǎng)為稍不均勻電場(chǎng)為均勻電場(chǎng)電場(chǎng)不均勻系數(shù)421m ax????fffEEfav第一章 氣體放電的基本物理過(guò)程 《 高電壓技術(shù) 》 第一講 73 第