《电介质物理》课件 电介质的击穿-3.ppt

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1、《工程电介质物理学》电介质的击穿（3）BreakdownofDielectrics2012年4月~5月电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment1上节课小结:气体介质的击穿（1）汤逊理论（均匀电场）自持放电的判据：（2）巴申定律（应用）（3）流注理论（不均匀电场）电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment适用条件理论基础重要因素pd＞200cm·133Pa电子碰撞电离①空间光电离②空间电

2、荷畸变电场2电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment负电性气体的击穿电子亲和力大的一些气体，如CCl4、SO2、SF6等，其电离能远没有He等惰性气体大，但其与空气的耐压性比（相同pd时）却显著的比He等惰性气体的大。现象主要原因电子亲和力大，容易吸附电子生成负离子气体介质的击穿3电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment有效电离系数=-为附着系数到达阳极的电子数负离子：正离子：

3、气体介质的击穿4电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment二次电子：即只有才成立，=为临界条件。E增大增大E增大减小气体介质的击穿5电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment曲线（1）小，-与E的关系平缓曲线（2）大，-与E的关系陡1–空气2–SF6在压力p一定时，使=的电场强度就是这种气体的击穿场强。常压下空气的临界场强约为2.7106V/m，SF6的临

4、界场强约为8.9106V/m。气体介质的击穿6电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment四.极不均匀电场中气体的击穿极不均匀电场中的电晕放电极不均匀电场中气体的击穿实际电气设备中，电场分布大多是不均匀的，如各种带电金属件的尖角、高压架空输电线等，而且通常间隙距离很大，电场分布极不均匀。极不均匀电场中，在电压还不足以导致击穿前，小曲率半径处电场最强，出现蓝紫色的晕光，称为电晕放电。气体介质的击穿7电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalI

5、nsulationandPowerEquipment电场强度强→碰撞电离→电子迅速离开→留下正空间电荷。极不均匀电场中的电晕放电刚出现电晕时的电压称为电晕起始电压。随着外施电压升高，电晕层扩大。此时间隙中放电电流从微安级增大到毫安级。电场越不均匀，间隙击穿电压和电晕起始电压间的差别越大。针板电极系统，不同电压极性的影响。针-板间隙中针为正极性时电晕起始电压比针为负极性时略高。气体介质的击穿8电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment极不均匀电场中气体的击穿针为负极性时，容易达到自持放电和

6、电晕，但空间电荷使放电区的外部空间电场削弱，此后流注向平板电极推进困难，击穿电压较高。针为正极性时，不容易达到自持放电和电晕，但空间电荷使放电区的外部空间电场加强，此后流注向平板电极推进容易，击穿电压较低。击穿的极性效应与电晕起始电压的极性效应刚好相反。输电线路与高压电器的外绝缘都属极不均匀场间隙，交流电压下击穿都发生在外施电压的正半周，考核绝缘冲击特性时应施加正极性的冲击电压。气体介质的击穿9电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment气体介质的击穿10电力设备电气绝缘国家重点实验室St

7、ateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment5-3液体电介质的击穿液体电介质的击穿理论还很不完善液体净化技术还不够高的条件下，液体净化程度没有严格的指标规定；液体介质的击穿与含气、含杂质情况密切相关。1.高纯净、去气液体电介质的电击穿理论气体碰撞电离击穿机理碰撞电离与液体分子振动联系起来液体介质的击穿11电力设备电气绝缘国家重点实验室StateKeyLaborator