第二章 气体介质的电气强度 主讲：何柏娜 山东理工大学
第二章 气体介质的电气强度 主讲：何柏娜 山东理工大学
本章内容 ÷2.1均匀和稍不均匀电场气隙的击穿特性 ÷22极不均匀电场气隙的击穿特性 ÷2.3大气条件对气隙击穿特性的影响及校正 。2.4提高气体介质电气强度的方法 ÷2.5六氟化硫和气体绝缘电气设备
本章内容 2.1均匀和稍不均匀电场气隙的击穿特性 2.2极不均匀电场气隙的击穿特性 2.3大气条件对气隙击穿特性的影响及校正 2.4提高气体介质电气强度的方法 2.5六氟化硫和气体绝缘电气设备
第一节均匀和稍不均匀电场气隙 的击穿特性 空气间隙放电电压的影响因素如下： >电场情况 ~电压形式 ,大气条件
空气间隙放电电压的影响因素如下： 电场情况 电压形式 大气条件 第一节 均匀和稍不均匀电场气隙 的击穿特性
直流 稳态电压 交流 电压 雷电冲击电压 冲击电压 操作冲击电压
直流 稳态电压 交流 电压 雷电冲击电压 冲击电压 操作冲击电压
在工程实践中，常常会遇到必须对气体介质(（主 要是空气和SF,气体)的电气强度（通常以击穿场强或 击穿电压来表示)作出定量估计的情况。 气体放电的发展过程比较复杂、影响因素很多， 要用理论计算的方法求取气隙的击穿电压是相当困难 和不可靠的。通常都采用实验的方法来确定典型电极 (例如“棒-板”、“棒-棒”、“球-球”、同轴圓筒 等)所构成的气隙的击穿特性
在工程实践中，常常会遇到必须对气体介质（主 要是空气和SF6气体）的电气强度（通常以击穿场强或 击穿电压来表示）作出定量估计的情况。 气体放电的发展过程比较复杂、影响因素很多， 要用理论计算的方法求取气隙的击穿电压是相当困难 和不可靠的。通常都采用实验的方法来确定典型电极 （例如“棒-板”、“棒-棒”、“球-球”、同轴圓筒 等）所构成的气隙的击穿特性
均匀电场气隙的击穿特性 400 特点： 200 00 十E (1)均匀电场的两个电极形状完 40 40 (AJ 30 全相同且对称分布，因而不存在极 10 性效应； (2)均匀电场中各处的电场强度 均相等，击穿所需时间极短，因而 6.010.020.04008.020.4.0.8246810 0.060.1 0.61 (cm) 它在直流、工频和冲击电压作用下 图2-1均匀电场空气间隙的击穿电压 的击穿电压相同； 峰值U,与极间距离d的关系 (3)击穿电压的分散性很小，伏 秒特性很快就变平，冲击系数为1
特点： （1）均匀电场的两个电极形状完 全相同且对称分布，因而不存在极 性效应； （2）均匀电场中各处的电场强度 均相等，击穿所需时间极短，因而 它在直流、工频和冲击电压作用下 的击穿电压相同； （3）击穿电压的分散性很小，伏 秒特性很快就变平，冲击系数为1。 一 、均匀电场气隙的击穿特性
均匀电场气隙的击穿特性 均匀电场气隙的击穿电压： U6=24.556m+6.66√d 击穿特点：击穿前无电晕、无极性效应， 击穿 所需时间极短，直流、交流、正负 50%冲击电压的击穿电压是相同的 实例：高压静电电压表内电极布置
一 、均匀电场气隙的击穿特性 均匀电场气隙的击穿电压： 击穿特点：击穿前无电晕、无极性效应，击穿 所需时间极短，直流、交流、正负 50％冲击电压的击穿电压是相同的 实例：高压静电电压表内电极布置 Ub 24.55d 6.66 d
,二、稍不均匀电场气隙的击穿 1.球隙： dD/4时：大地对球隙中电场分布的影响加大 因而平均击穿场强减小，击穿电压 的分散性大。 球隙放电
二、稍不均匀电场气隙的击穿 1.球隙： dD/4时：大地对球隙中电场分布的影响加大 因而平均击穿场强减小，击穿电压 的分散性大。 球隙放电
(例如：高电压试验中用来测量高电压幅值的球隙测压器) 1300 测量电压用的球间隙 1200 D100cm 1100 1000 900 D75 0 (AX)0 0 0 ,D50 500 400 300 D25 200 100 0 102030405060708090 d(cm) 图2-2不同直径D的球隙击穿电压 峰值U与球间距离d的关系 为了保证测量精度，球隙测压器一般应在d≤D/2范围内工作
（例如：高电压试验中用来测量高电压幅值的球隙测压器） 为了保证测量精度，球隙测压器一般应在 d D/2范围内工作。 测量电压用的球间隙
,二、稍不均匀电场气隙的击穿 2.同轴圆柱 RUc rR>0.1时：气隙逐渐变为稍不均匀场，此时有 Uc≈Ub,击穿前不再有稳定的电晕 放电，击穿电压的极大值出现在 r/R≈0.33
二、稍不均匀电场气隙的击穿 2.同轴圆柱 r/R> Uc r/R>0.1时：气隙逐渐变为稍不均匀场，此时有 Uc≈Ub，击穿前不再有稳定的电晕 放电，击穿电压的极大值出现在 r/R ≈0.33