第3章 气体间隙的击穿强度

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1、高电压工程基础高电压工程基础气体击穿电压的相关因素：第3章气体间隙的击穿强度气体击穿电压与电场分布有关气体击穿电压与电压种类有关3.1稳态电压下的击穿气体击穿电压与气体种类有关3.2雷电冲击电压下的击穿气体击穿电压与气体状态有关3.3操作冲击电压下的击穿3.4大气密度和湿度对击穿的影响3.5SF6气体间隙中的击穿3.6提高气体间隙击穿电压的措施学高电压工程基础高电压工程基础3.1稳态电压下的击穿Ø稍不均匀电场中的击穿特点：Ø均匀电场中的击穿（1）击穿前不发生电晕eg：高压静电电压表的电极布置静电电压表（2）电场不对称时，无明显极性效应特点：（3）

2、直流、工频及50%冲击击穿电压相同400（1）均匀电场中电极布置对称，击穿无极性效应；（4）击穿电压分散性小100V工大/kb（2）均匀场间隙中各处电场强（5）击穿电压和电场不均匀程度关系大，所以没能概U10度相等，击穿所需时间极短，括各种电场分布的实验数据其直流击穿电压、工频击穿电1压峰值、50%冲击击穿电压相0.010.1110d/cm同；U＝＋24.22ddd6.08d()kVb（3）击穿电压的分散性很小。西安理高电压工程基础高电压工程基础Ø稍不均匀电场中的击穿（2）同轴圆柱电极（1）球间隙（eg：高压实验室中的测量球隙）（eg：高压标准电

3、容器、单芯电缆、GIS分相母线）a.dD/4时，电场不均匀程度增大，（2）r/R>0.1时，稍不均匀电击穿场强下降，场，击穿前不出现电晕，且由图出现极性效应；可见，当r/R≈0.33时击穿电压c.球隙测压器的工出现极大值（上述电气设备在绝作范围d≤D/2；d缘设计时尽量将r/R选取0.25~0.4否则因放电分散UE＝bmf的范围内）。性增大，不能保证测量的精度。1高电压

4、工程基础高电压工程基础（3）其他形状的电极布置Ø极不均匀电场中的击穿不对称布置的极不均匀场间隙的极性效应很明显。球状电极的电场不均匀系数大于相同半径的圆柱电极；间隙距离增大时，电场不均匀系数也增大。dUE＝bmfP＝(r+d)/r棒－棒和棒－板空气间隙的工频尖－板和尖－尖空气间隙的直流击穿电压击穿电压（有效值）学高电压工程基础高电压工程基础3.2雷电冲击电压下的击穿Ø放电时延Ø冲击电压的标准波形气体击穿的必备条件：（1）电场足够高或电压足够大（2）气隙中存在有效电子工大（3）一定的时间波前时间半峰值时间标准雷电波的波形：T1=1.2μs±30％，

5、T2=50μs±20％对于不同极性：+1.2/50μs或-1.2/50μs操作冲击波的波形：T1=250μs±20％，T2=2500μs±60％对于不同极性：+250/2500μs或-250/2500μs西安理高电压工程基础高电压工程基础Ø放电时延Ø50％击穿电压及冲击系数统计时延：从外施电放电形成时延：从出1.50％击穿电压2.冲击系数压达Uo时起，到出现现第一个有效自由电一个能引起击穿的初子时起，到放电过程多次施加电压时有半数会同一间隙的50％冲击击穿始电子崩所需的第一完成所需时间，即电临界个有效电子所需时间子崩的形成和发展到导致击穿的电压值

6、Ub50。电压与稳态击穿电压Uss之比。流注等所需的时间击穿电压UU=-3dbb0502高电压工程基础高电压工程基础Ø伏－秒特性伏－秒特性：在同一冲击电压波形下，击穿电压值与放电时延（或电压作用时间）有关的特性。绝缘的伏－秒特性用实验确定间隙伏－秒特性的方法：保持冲击电压的波形不变，逐渐升高电压使间隙发生击穿，并根据示波图记录击穿电压U与击穿时间t。50%伏击穿发生在波前或秒特性避雷器的峰值，取此刻值伏－秒特性100%伏击穿发生在波尾，取峰值秒特性50%冲击电气设备绝缘的伏－秒特性和避雷器的伏－秒特性击穿电压未击穿0%伏秒（a）正确配合（b）不正

7、确配合特性学高电压工程基础高电压工程基础3.3操作冲击电压下的击穿Ø操作冲击电压的推荐波形Ø操作冲击电压下击穿的U形曲线a.T1/T2=250(±20％)/2500(±60％)μsb.振荡操作波电压作用时间增加工频击穿后空间电荷迁移范Ø长空气间隙在操作冲击电压下的击穿强度场强围扩大，改善了间Eb随tf的减小而棒－棒特点：隙中电场分布，击雷电冲击增大是放电时延在起作用，与雷穿电压提高（1）长间隙的雷电冲击击穿电压远比操电冲击电压相似操作冲击作冲击击穿电压要高；工大（2）间隙长度超过5m时呈现饱和趋势。导线－板（3）间隙距离越大，“2”与“3”的击穿

8、电最小击穿压的差别越大。电压（1）长空气间隙的操作冲击击穿通常发生在波前部分，因而其3.4击穿电压仅与波前时间有关。棒板间隙距离1～20