气体介质的电气强度(I)

《气体介质的电气强度(I)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章气体介质的电气强度为什么要研究气体介质的电气强度？气体介质的电气强度与哪些因素有关？1.气隙的电气强度与电场形式有关相对于均匀电场和稍不均匀电场，极不均匀电场更容易被击穿。2.气隙的电气强度与所加电压的类型有关工频交流电压直流电压雷电过电压操作过电压冲击系数βd§2.１均匀和稍不均匀电场气隙的击穿特性1.均匀电场气隙的击穿特性Ub：击穿电压Eb：平均击穿场强UbEbUbEb击穿电压的经验公式：击穿电压的峰值（kV）空气的相对密度极间距离（cm）注：很显然此式符合巴申定律击穿场强的经验公式：注：由此式可以估算出，在极间距离在1

2、至10cm范围内，击穿场强约为301.稍不均匀电场气隙的击穿特性工程上常见的两类稍不均匀电场：球间隙同轴圆桶球间隙（球隙测压器）UbdD25D50D75注：由此图可以看出，在d

3、流电压dUb棒－棒气隙棒－板气隙（正）棒－板气隙（负）极间距离较短时的气隙击穿特性about20kV/cmabout7.5kV/cm10cm棒－板气隙（正）棒－板气隙（负）dUb极间距离较长时的气隙击穿特性10kV/cm左右4.5kV/cm左右300cmHIGHVOLTAGEDCCURRENTTRANSIMISSION2.工频交流电压棒－棒气隙棒－板气隙dUb极间距离较短时的气隙击穿特性250cm注：各种气隙的工频击穿电压分散性一般不大，其标准差不会超过2％－3％。棒－棒气隙棒－板气隙dUb极间距离较长时的气隙击穿特性14m导线－杆

4、塔气隙导线－导线气隙3.雷击冲击电压U50％（kV）250cm棒－棒气隙（负）棒－棒气隙（正）棒－板气隙（正）d极间距离较短时的气隙击穿特性棒－板气隙（负）U50％（kV）棒－棒气隙（负）极间距离较长时的气隙击穿特性棒－棒气隙（正）棒－板气隙（正）d棒－板气隙（负）6m注：在雷击过电压的冲击下，击穿电压的分散性比较大其标准差可达3％。在50％击穿电压下，击穿通常发生在冲击电压的波尾部分。棒间隙工频击穿电压和雷击冲击击穿电压也可以利用39页表2－1的经验公式求取。4.操作过电压Before1960操作过电压等效工频电压操作冲击系数4.

5、操作过电压1.操作冲击电压的波形对气隙的电气强度有很大的影响Tcr（波前时间）U50％（kV）？U50％min2.在某些波前时间内，操作冲击电压的击穿电压甚至远低于工频击穿电压。（图2－11）U50％min可以利用以下经验公式求得：3.操作冲击电压的击穿电压具有明显的饱和效应利用上面的经验公式可以看出，在气隙距离为10m时，平均击穿场强为2kV/cm，而当气隙距离增大到20m时，却降至1.25kV/cm。4.在操作冲击电压的冲击下，击穿电压的分散性比较大其标准差可达5％－8％。也就是说它的伏秒特性带比较宽。§2.3大气条件对气隙击穿

6、电压的影响GB规定的标准大气条件为：标准大气条件下的气隙击穿电压实际试验条件下的气隙击穿电压空气密度校正因数湿度校正因数关于密度：气隙不长时：空气相对密度：关于湿度：均匀电场不均匀电场对海拔高度的校正§2.4提高气体介质电气强度的方法1.改进电极形状以改善电场分布2.利用空间电荷改善电场分布（细线效应）3.采用屏障强场区电场减小当屏障与棒极之间的距离约等于间隙的距离的15%至20%时，间隙的击穿电压提高得最多可达到无屏障时的2至3倍4.采用高气压气体压力提高后，气体的密度加大，减少了电子的平均自由行程，从而削弱了碰撞游离的过程。如高

7、压空气断路器和高压标准电容器等5.采用高强度气体SF6气体属强电负性气体,容易吸附电子成为负离子,从而削弱了游离过程.提高压力后可相当于一般液体或固体绝缘的绝缘强度.它是一种无色、无味、无臭、无毒、不燃的不活泼气体，化学性能非常稳定，无腐蚀作用。它具有优良的灭弧性能，其灭弧能力是空气的100倍，故极适用于高压断路器中6.采用真空气体间隙中压力很低时，电子的平均自由行程已增大到极间空间很难产生碰撞游离的程度。如真空电容器、真空断路器等真空电容器真空断路器§2.5六氟化硫和气体绝缘电气设备户外式（outdoor）SF6气体绝缘负荷开关S

8、F6气体绝缘金属封闭开关柜为什么使用SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质？电气强度好（空气的2.5倍）灭弧性能佳（空气的100倍）对电场的均匀程度更为敏感（相对于空气）1.六氟化硫的绝缘性能均匀电场中SF6的击穿电负性气体的有效碰撞电离系