06,07,08高电压技术

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1、第三章高电压技术1知识点1高电压绝缘理论描述：研究如何利用电介质的电气性能为电力系统服务，预防事故的发生知识点2高电压试验技术描述：研究如何应用通过给设备绝缘施加较高电压的方法来检查设备是否有安全隐患的技术；知识点3过电压及其防护技术描述：讨论电力系统过电压的产生，发展机理，及其如何限制其发展和限制其产生的措施。2第一节气体电介质的电气性能第二节液体固体电介质的电气性能第三节雷电放电及防雷设备第四节高电压试验技术第五节发电厂和变电所的防雷保护31.1气体中带电质点的产生和消失1.2不均匀电场气隙的击穿1.3冲击电压下空气的

2、击穿特性1.4提高气隙抗电强度的措施1.5沿面放电第一节气体电介质的电气性能4一．带电质点的产生碰撞游离光游离热游离表面游离二.带电质点的消失质点的扩散质点的复合1.1气体中带电质点的产生与消失51碰撞游离运动的质点（可以是带电的，也可以是中性质点）撞击另一个质点，使其分解成为两个带电质点的现象称为碰撞游离。发生碰撞游离的条件：撞击质点的总能量（动能＋位能）大于被撞击质点的游离能；有一定的相互作用时间。特点：可以一次完成，也可以分级完成。一．带电质点的产生62光游离短波射线的光子具有很大的能量，它以光的速度运动，当它射到中

3、性介质的分子或原子上时，所产生的游离称为光游离。紫外线，X射线，是引起光游离的主要因素。73热游离在高温下，气体的质点热运动加剧，相互碰撞而产生的游离称为热游离。只有在5000～10000K的高温下才能产生热游离。4表面游离金属表面的电子受外界能量的作用后逸出金属表面而成为自由电子的现象称为表面游离。表面游离的条件：外界能量大于金属的逸出功。8去游离：带电质点从游离区消失或游离的作用被削弱的现象称为带电去游离。带电质点的消失是由于游离作用小于去游离的作用。带电质点的消失的形式：1、带电质点的扩散：不同区域的带电质点的浓度不

4、同，电荷从浓度高的区域向浓度低的区域运动的现象称为带电质点的扩散。2、带电质点的复合：正离子与负离子相遇发生电荷的传递，相互综合还原成中性质点的现象称为带电质点的复合。二．带电质点的消失9一、不均匀电场的模拟二、短间隙的击穿三、棒板电极的极性效应四、长间隙的击穿1.2不均匀电场气隙的击穿10不均匀电场的分类：电极的不同导致电场的分布有所不同，但可以分为两类：对称电场和不对称电场两种。对称电场棒——棒电极来模拟;不对称电场棒——板电极来模拟。一．不均匀电场的模拟11二.短间隙的击穿棒为正极性时，电子崩是从场强低的区域向场强高

5、的区域发展。在棒极前方留下的正离子加强了气隙深处的电场，极易使电子产生二次电子崩而形成正流注。由于流注所产生的空间电荷总是加强前方的电场，所以它的发展是连续的，速度很快棒为负极性时，击穿同一间隙所需电压要高得多。12对棒—板电极，在棒为不同极性时，由于空间电荷对气隙的电场影响不同，将导致其击穿电压和电晕起始电压不同，这种现象称为棒一板电极的极性效应。三、棒板电极的极性效应13当气隙较大(约1m以上)时，存在某种新的、不同性质的先导放电的放电过程。不同极性的先导放电过程有不同的特性。四、长间隙的击穿141.3冲击电压下空气的

6、击穿特性一、冲击电压的标准波形二、伏秒特性15一、冲击电压的标准波形在冲击电压作用下，间隙的击穿电压比稳态击穿电压高。这是因为整个间隙击穿放电的发展过程不仅需要足够高的作用电压，还需要一定作用时间的缘故。同一个气隙，峰值较低但延续时间较长的冲击电压作用下可能击穿，而峰值较高但延续时间较短的冲击电压作用下可能不击穿。16对非持续作用的电压来说，气隙的耐电压性能不能单一地用“击穿电压”值来表达了，必须用电压峰值和击穿时间这两者来共同表达才行，这就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性。二、伏秒特性17u一改善电场分布二高气压的采用三

7、高真空的采用四高抗电气体的采用1.4提高气隙抗电强度的措施18一改善电场分布改变电极形状在交流电压作用下，尽量避免使用棒一板电极，尽量增大电极的曲率半径，降低电极表面粗糙度，以消除局部强场。1920二、高气压的采用气体压力提高后，气体的密度加大，减小了电子的平均自由行程，削弱了碰撞游离的过程。如高压空气断路器和高压标准电容器等。21三、高真空的采用气体间隙中压力很低时，电子的平均自由行程会增大到极间空间很难产生碰撞游离的程度。如真空电容器、真空断路器等。2231.5kA四、高抗电强度气体的采用某些气体，主要是含卤族元素的气

8、体，如六氟化硫(SF6)、氟里昂(CCl2F2)、四氯化碳(CCl4)等，在同样压力下，其耐电压强度比空气高得多，称为高抗电强度气体。采用这类气体，或在其它气体中混入一定比例的这类气体，可以大大提高气隙的击穿电压。231.5沿面放电一、均匀电场中的沿面放电二、绝缘子的污闪三、怎样防止绝缘子的污闪24一均