高电压技术 第三章3 提高气体介质电气强度的方法

Chapter3.气隙的击穿特性气隙的击穿特性取决于：▼电场形式▼外加电压类型工频交流电压直流电压雷电过电压操作过电压稳态电压冲击电压伏秒特性在电压波形一定的情况下，气隙击穿时的外加电压峰值与击穿时间的关系:Ub＝ｆ(tb）作法：保持一定的波形而逐渐升高电压，以示波图来求取，电压较低时，击穿发生在峰值过后，取峰值作纵坐标；击穿发生在波峰时，取峰值作纵坐标；击穿发生在尚未到峰值时，取击穿时电压值作纵坐标。0btbU132特点：①伏秒特性有分散性，同一气隙在同一电压作用下，每次击穿时间不完全一样，是一个以上、下包线为界的带状区域在每级电压U作用下的多次击穿中，放电时间小于下包络线所示数值t1的概率为0％，其左方完全不击穿；小于上包络线所示数值t3的概率为100％，其右方完全击穿；小于t2的概率为50％——50%概率放电时间对应50％伏秒特性0btbU31U1t3t2t2——50％伏秒特性②曲线形状与电场的均匀性有关：均匀场，曲线低且平坦，上翘范围小；不均匀电场，曲线较高且陡0btbUs1~12在绝缘配合中的意义：1AB2AB3PAB图1：A－设备，Ｂ－保护间隙图2：保护间隙的伏秒特性曲线B低于设备的曲线A，能保护设备图3：间隙曲线Ｂ较陡，间隙在交叉点P前不能保护设备，在P后能保护设备。曲线Ａ、Ｂ形状可以改变，若曲线Ｂ过低，运行不安全；但若抬高曲线Ａ，将会增加经济投入五大气条件对空气间隙击穿电压的影响标准大气条件：压力p0=101.3kPa(760mmHg)温度t0=20℃或T0=293K湿度hc=11g/m31.对空气密度的校正气隙间距小于1m时：00UUKUd2.对湿度的校正在均匀和稍不均匀电场中，湿度的影响不大，在极不均匀电场中：kKhk与绝对湿度和电压类型有关，与电极形状、气隙长度、电压类型及极性有关六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1.改善电场分布增大电极曲率半径，消除电极表面毛刺、尖角等；常用的方法是利用屏蔽罩来增大电极的曲率半径。(2).极不均匀电场中采用屏蔽在气隙中的适当位置放置用绝缘材料作成的屏蔽，阻碍带电粒子运动和调整空间电荷分布，从而提高气隙击穿电压Ex(2).高真空的采用2.削弱或抑制电离过程(1).采用高气压0.10.52.05100.10.30.5(kV)bUpd(×133.3Pa·cm)501231030010001p2p4p3p(3).采用高电气强度气体主要是含卤族元素的气体，比空气的耐电强度高得多，如：SF6，CCL2F2(氟利昂)，CCL4原因：ａ．分子量大，分子直径大，不易撞击游离ｂ．很强的电负性，俘获电子成负离子GIS：GasInsulatedSwitchgear用做绝缘介质的条件：(1)液化温度要低(2)良好的化学稳定性(3)有实用的经济性SF6应用最广泛