电介质的击穿特性.ppt

******************************************在完全相同的实验条件下，击穿电压随电极材料熔点的提高而增大，因为强场发射电流达到临界电流密度，致使金属微细突起物迅速熔化成金属蒸气导致击穿。稍不均匀电场中高真空的直流击穿电压与电极材料的关系锌铝铜钢第八节提高气体间隙电气强度的方法第61页,共85页，2024年2月25日，星期天电极材料与电极温度对高真空交流击穿电压的影响对电极采取冷却措施具有与提高电极材料熔点相同的效果，也可使击穿电压提高。铜电极T＝293K铜电极T＝80K钢电极T＝293K第八节提高气体间隙电气强度的方法第62页,共85页，2024年2月25日，星期天第九节气体中沿固体绝缘表面的放电（沿面放电）沿面放电：沿着固体电介质表面的气体发生的放电现象。闪络：当沿面放电发展成贯通两极的放电时，称为闪络。沿面闪络电压比固体或者气体介质单独存在时的击穿电压都低，可见一个绝缘装置的实际耐压能力是取决于它的沿面闪络电压的。它与设备表面的干燥、潮湿、清洁、污染有较大关系。第63页,共85页，2024年2月25日，星期天一、交界面电场分布的三种典型情况气体介质与固体介质的交界称为界面(1).固体介质处于均匀电场中，且界面与电力线平行。第64页,共85页，2024年2月25日，星期天(2).固体介质处于极不均匀电场中，且电力线垂直于界面的分量比平行于界面的分量大得多。类似套管瓷套管第65页,共85页，2024年2月25日，星期天变压器用电容套管第66页,共85页，2024年2月25日，星期天(3).固体介质处于极不均匀电场中,且电力线平行于界面的分量以垂直于界面的分量大得多.类似支持绝缘子第67页,共85页，2024年2月25日，星期天复合支持绝缘子第68页,共85页，2024年2月25日，星期天户外高压支持绝缘子第69页,共85页，2024年2月25日，星期天二、均匀电场中的沿面放电其放电特点：放电发生在沿着固体介质表面,且放电电压比纯空气间隙的放电电压要低.原因：（1）固体介质与电极表面没有完全密合而存在微小气隙,或者介面有裂纹。（2）介质表面不可能绝对光滑,使表面电场不均匀.（3）介质表面电阻不均匀使电场分布不均匀。（4）介质表面易吸收水分,形成一层很薄的膜，水膜中的离子在电场作用下向两极移动,易在电极附近积聚电荷,使电场不均匀。第70页,共85页，2024年2月25日，星期天1.极不均匀电场具有强法线分量时的沿面放电(套管型)(1)放电发展特点:a.电晕放电三、极不均匀电场中的沿面放电b.线状火花放电c.滑闪放电d.闪络放电第71页,共85页，2024年2月25日，星期天(2)影响沿面放电因素分析等值电路图a.固体介质厚度越小，则体积电容越大，沿介质表面电压分布越不均匀，其沿面闪络电压越低；b.同理，固体介质的体积电阻越小，沿面闪络电压越低c.固体介质表面电阻减少，可降低沿面的最大电场强度，从而提高沿面闪络电压第72页,共85页，2024年2月25日，星期天(3).提高沿面闪络电压措施a.减少套管的体积电容。如增大固体介质厚度，加大法兰处套管的外经b.减少绝缘的表面电阻。如在套管近法兰处涂半导体漆或半导体釉第73页,共85页，2024年2月25日，星期天2.极不均匀电场具有强切线分量时的沿面放电(支柱绝缘子型)由于电极本身的形状和布置己使电场很不均匀，故介质表面积聚电荷使电压重新分布不会显著降低沿面闪络电压，为了提高沿面闪络电压，一般从改进电极形状，如采用屏蔽罩和均压环。第74页,共85页，2024年2月25日，星期天绝缘子串的电压分布第75页,共85页，2024年2月25日，星期天分析结果：a.绝缘子片数越多，电压分布越不均匀b.靠近导线端第一个绝缘子电压降最高，易产生电晕放电。在工作电压下不允许产生电晕，故对330kv及以上电压等级考虑使用均压环第76页,共85页，2024年2月25日，星期天五、绝缘子表面污秽时的沿面放电户外绝缘子，会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染，在干燥时，由于污秽尘埃电阻很大，绝缘子表面泄漏电流很小，对绝缘子安全运行无危险；但下雨时，绝缘子表面容易冲掉，而大气湿度较高，或在毛毛雨、雾等气候下，污秽尘埃被润湿，表面电导剧增，使绝缘子的泄漏电流剧增，降低闪络电压。第77页,共85页，2024年2月25日，星期天一、绝缘子染污状态下的沿面放电