高电压绝缘技术：第3章 气体中的沿面放电和高压绝缘子.pptx

气体中的沿面放电和高压绝缘子;机械上 相互连接 电气上 相互绝缘;绝缘子的分类;绝缘子的分类;(3)套管： 用作导电体穿过电器外壳、接地隔板或墙壁的绝缘部件。;干闪络电压 表面清洁、干燥的绝缘子的闪络电压。是户内绝缘子的主要性能。;湿闪络电压： 表面洁净的绝缘子在淋雨时的闪络电压。 人造雨水：体积电阻率100?15??m(20?C时)，雨滴细小均匀，降雨量为1.0-1.5mm/min，降雨方向与水平面近似为45?。;弯曲负荷： 如导线拉力、风力或短路电流电动力作用于支柱绝缘子，因它们的方向与??柱垂直而使支柱受到弯矩作用。弯曲负荷以作用在绝缘子顶部的垂直力(垂直于绝缘支柱)来表示。;机械性能;制造绝缘子最普遍的材料是电瓷。运行中因受日照，瓷件温度可能比周围高20-30℃，若遇降雨，瓷件表面骤冷产生内部应力，可能造成开裂。因此要求瓷件在70℃温差剧变时不发生开裂。;绝缘件(电瓷、玻璃、环氧树脂、硅橡胶) 金属附件 胶合剂;无机材料，由石英、长石和黏土焙烧而成。;力学性能： 脆性材料，它的抗压强度比抗拉强度大得多。;特点： 具有与电瓷同样的环境稳定性；钢化玻璃机械强度可比普通电瓷高1-2倍；介电强度也高于瓷。当盘形悬式钢化玻璃绝缘子损坏后能“自爆”，便于巡线时及时发现。玻璃的介电常数大于电瓷。;特点： 浇注环氧树脂可用在处于户内的支柱和穿墙绝缘结构中。浇注工艺简单，工效高。经过表面处理，可以提高它的耐湿性和化学稳定性。应注意其抗老化性能。;环氧树脂玻璃纤维芯棒 机械强度高，主要承受机械负荷，也具有良好的电气性能;结构材料 铸铁和钢 硅铝合金;将绝缘件与附件胶合连接的材料(水泥、胶状砂、减水剂等).;气体中沿固体介质表面的放电;均匀电场中的沿面放电;理由;理由;不同电压波形下的闪络电压 ;沿面闪络电压和气压的关系 ;套管放电的基本过程;滑闪放电的机理;(1)滑闪放电现象在交流和冲击电压下表现得很明显。 (2)随着电压增加，放电长度增加得越来越快，因此单纯靠加长沿面距离来提高闪络电压的效果较差。 (3)玻璃管管壁减薄，滑闪长度增加。;*介质表面单位面积与另一电极间的电容值，称为比电容C0。;套管的链形等值回路 ;沿介质表面的电压分布及场强;最大电场强度;①电压变化快，?大，放电电压低； ②介质厚度d小，相对介电常数?r大，即比电容C0大，放电电压低； ③介质表面电阻率?S大，表面电压分布不均匀，放电电压低。;①减小比电容C0, 即增加绝缘厚度d，采用介电常数小的介质； ②减小介质表面电阻率?S，如在靠近法兰处涂上半导体漆或者上半导体釉;直流电压下没有明显的滑闪放电现象 ;工频电压;U---外施电压 du/dt---电压变化速率，取最大值 K---系数;弱垂直分量;支柱绝缘子;户外支柱绝缘子;几个支柱绝缘子串接后，沿表面的电压分布不均匀，闪络电压不随绝缘子高度的增加而正比上升。;优点： 抗弯性能好，泄漏距离长，耐污性能较好。 缺点： 性能不稳定，易击穿、老化，金属材料消耗多，体积大;户内绝缘子;外胶装： 外胶装绝缘子不能充分利用瓷件高度，整个绝缘子较高，金属材料消耗也多。;棒形绝缘子的计算;工频;介质表面完全淋湿时，雨水形成连续的导电层，泄漏电流增加，闪络电压大大降低。标准雨下，被雨淋湿表面的闪络电压仅为干燥状态的40%-50%；若雨水电导率增加，则闪络电压还要降低。;施加电压时，绝大部分电压由表面BCA’承受。当电压升高到一定值时，空气间隙BA’击穿或沿瓷表面BCA’闪络，全部电压加到AB、A’B’等上，由于湿表面闪络电压低，若电源容量足够大，放电通道ABA’就发展为电弧放电，绝缘子完全闪络。;绝缘子的湿闪络是一种沿着被雨淋湿的表面和空气间隙串联路径的放电。若雨量特别大，伞边缘BB’线段大部分被雨水短路，则放电也可能沿BB’产生。由此可知，湿闪络电压与绝缘子外形尺寸和伞形有密切关系。;绝缘子的伞宽a和伞距t是影响闪络路径中湿表面和空气间隙比值的主要因素。 伞宽a a增加，湿闪电压升高。当a>0.5t时，闪络离开伞表面而在伞边缘空气间隙中发生，湿闪电压不再增加。 伞距t 减小伞距t也能提高湿闪电压。大多数情况下， t的下限取4-5cm，大尺寸的瓷套伞宽大，t也应该大一些。;洁净区域：;E1：淋雨表面的闪络场强 E2：空气间隙的闪络场强(3 kV/cm) l1: 湿闪路径中的淋雨表面长度 l2: 湿闪路径中的空气间隙部分长度;操作和雷电冲击电压下，表面淋雨对闪络电压的影响比工频电压下要小。;弯曲应力;瓷套管;套管的电场分布特点;改善穿墙套管绝缘的方法;户外铝排穿墙套管;线路绝缘子;针式绝缘子;机械负荷特点 导线拉力对绝缘子串只产生轴向拉力负荷，没有弯矩;盘形悬式绝缘子结构简单，机械强度高，老化率低，串接成串后可在任意电压等级的输电