模块六-沿面放电及闪络.ppt

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1、模块六沿面放电试验情景一沿面放电及闪络新课引入：什么是沿面放电？常发生在高压外绝缘及高压绝缘子表面。定义：沿着固体介质表面所进行的气体放电。放电发展到另外一极称为闪络。实验表明：沿固体介质表面的闪络电压比固体介质本身的击穿电压低很多，也比相同间距的纯气隙的击穿电压低得多。一个绝缘装置的实际耐受电压往往取决于它的闪络电压，而闪络电压常受固体介质表面的干燥、清洁、污染等情况影响。因此设计时需要知道绝缘子的干闪络、湿闪络和污秽闪络电压。界面电场分布的三种典型情况一、均匀和稍不均匀电场中的沿面放电由于电场畸变使沿面闪络电压比空气间隙击穿电压低得多。因此，均匀电场中闪络电压与固体介质吸附水

2、分的能力有关；与固体介质与电极结合的紧密程度有关；与固体介质表面电阻和表面光滑状况有关；与气体的状态有关；与电压的种类有关。Us＜Ub原因在于：①介质与电极间存在气隙→局放→电荷畸变电场→Us↓；②介质表面吸潮形成水膜→畸变电场→Us↓；③介质表面电阻分布不均匀→Us↓。提高Us措施：密合、光滑、干燥气体下增大气压。二、极不均匀场中具有强垂直分量时的沿面放电电场特点：电力线与固体介质表面几乎垂直。放电特点：闪络发展过程中会出现滑闪放电典型设备：穿墙套管（法兰边缘场强最大）电晕放电→（放电伸展）刷状放电→（放电继续发展）滑闪放电滑闪放电是强垂直分量场特定的放电形式。法兰附近沿介质表

3、面电流密度最大，电位梯度也最大，因此最先出现初始的沿面放电；在电场强垂直分量的作用下，带电质点撞击介质表面，引起局部温升，导致热游离，从而带电质点剧增，电阻剧降，通道迅速增长；热游离是滑闪放电的重要特征和条件。滑闪放电的机理影响闪络电压的因素：1、体积电容C0对Us的影响C0越大→U分布越不均匀→Us↓r表越大→U分布越不均匀→Us↓2、介质材料吸湿性吸湿性大→r表分布不均匀→Us↓大气相对湿度<70%湿度影响很小大气相对湿度>70%湿度↑→Us↓提高Us的措施：1、↓C0：增大绝缘厚度，采用小介电常数介质2、↓r表：法兰瓷套表面涂半导体釉（漆），工程上常用。电场垂直分量小→沿面

4、电容电流小→无热电离和滑闪→沿面放电电压降低不多提高放电电压的途径主要是用均压屏蔽环等改变电极形状，缓和局部高强场，均匀电场分布三、弱垂直分量极不均匀场的沿面放电四、干闪、湿闪1、干闪定义2、湿闪定义绝缘子表面在干燥、洁净状态下的闪络表面洁净的绝缘子在淋雨时的闪络。五、污闪1、定义：重污染地区：化工厂、水泥厂、冶炼厂等高盐密区恶劣大气条件：雾、露、雪、毛毛雨表面脏污的绝缘子在受潮情况下的闪络。2、污闪过程：表面受污、受潮不同→R表分布不均匀，泄漏电流分布不同，电流大处发热多、干燥快→形成高阻干燥带→此处I↓，附近潮区I↑→干燥带扩大→干燥带几乎受全部电压→当E>Ecr→局部闪烁放

5、电→热游离产生局部电弧。若：1）外施电压、弧道电流足以维持局部电弧燃烧→闪络2）否则→熄灭4、影响因素：（1）表面泄漏电流的大小；（2）绝缘子直径；（3）爬电距离；（4）污层电导率；（5）大气湿度3、污闪条件：（1）产生局部电弧（2）污闪电流能维持局部电弧燃烧5、污闪的危害：干闪和湿闪通常在过电压下发生，而污闪在工作电压下就可能发生；污闪往往造成大面积多点事故，重合闸动作成功率远低于雷击闪络时的情况，易导致事故扩大和长时间停电。污闪被认为是电力系统安全运行的大敌。6、等值盐密：表征绝缘子表面污秽度的一个指标，指的是每平方厘米表面上沉积的等效NaCl毫克数。“等值盐密法”即是用Na

6、Cl来等值表示表面上实际沉积的混合盐类。测量污秽度是为了划分污区、决定户外绝缘应具备的绝缘水平、决定清扫周期。我国是按三个因素来划分污区等级的：污源，气象条件和等值盐密。我国国标规定的污秽等级从0级到Ⅳ共五个级别，污秽程度逐级提高。六、防污闪的措施两个途径：一是改善绝缘表面电位分布；二是改进绝缘子的形状、材料，减小表面泄漏电流。具体措施：1、增大泄漏距离（爬距）：“爬电比距”λ是指外绝缘“相—地”间的爬电距离（cm）与系统最高工作电压（kV，有效值）之比，该指标用来表示染污外绝缘的绝缘水平。若某地常出现不应有的污闪事故，可考虑增大爬距、加强绝缘。比如增加绝缘子片数、选用耐污性绝缘

7、子或用Ⅴ串代替Ⅰ串。2、屏蔽的应用：改善电极形状，使固体介质表面电位分布均匀化。如采用均压环或屏蔽环。3、涂憎水性涂料（硅脂、室温硫化硅橡胶RTV等）；4、应用半导体釉绝缘子；5、应用硅橡胶合成绝缘子；硅橡胶特点：憎水性强、耐分性好、且具有迁移性；耐气候变化、耐臭氧、紫外线、电弧；重量轻、机械强度高、不破碎、安装方便；价贵，寿命短，5-15年寿命。6、定期或不定期清扫（含带电水冲洗）。情景二绝缘子串电压分布的测量一、试验目的理解输电线路绝缘子串上电压分布不均匀的原因，理解测量绝缘