高电压技术吴广宁4分析报告.ppt

* * * * * * * * * * * * * 基本概念： 闪　络——沿着整个固体绝缘表面发生的放电。 1.3 固体绝缘表面的气体沿面放电 在放电距离相同时，沿面闪络电压低于纯气隙的击穿电压。工程中的事故往往由沿面闪络造成，因此有必要研究沿面放电特性。 高压绝缘子的分类： 按结构分： （１）绝缘子　 　　在机械上起固定，电气上起隔离作用的固体高压绝缘部件。如悬式绝缘子、支柱绝缘子、横担绝缘子等。 （２）套筒　 　　用作电器内绝缘的容器，如互感器瓷套、避雷器瓷套及断路器瓷套等。 （３）套管 　　用作导电体穿过接地隔板、电器外壳和墙壁的绝缘件，如穿越墙壁的穿墙套管、变压器、电容器的出线套管等。 按材料分： （1）电工陶瓷 （2）钢化玻璃 （3）硅橡胶、乙丙橡胶等有机材料 1.3.1 界面电场的分布 1.3.2 均匀电场中的沿面放电 1.3.3 极不均匀电场中的沿面放电 1.3.4 绝缘子的污秽放电 1.3.5 提高沿面放电电压的措施 本节内容 返回 1.3.1 界面电场的分布 界面电场的分布有以下三种典型情况： 图1-21 介质在电场中的典型布置方式 （a）均匀电场 （b）界面上电力线有强垂直分量 （c）界面上电力线有弱垂直分量 1－电极 2－固体介质 图1-21 介质在电场中的典型布置方式 （a）均匀电场 （b）界面上电力线有强垂直分量 （c）界面上电力线有弱垂直分量 1－电极 2－固体介质 (a)固体介质处于均匀电场中，且界面与电力线平行； 图1-21 介质在电场中的典型布置方式 （a）均匀电场 （b）界面上电力线有强垂直分量 （c）界面上电力线有弱垂直分量 1－电极 2－固体介质 (b)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（垂直分量）比平行于表面的分量要大得多； 图1-21 介质在电场中的典型布置方式 （a）均匀电场 （b）界面上电力线有强垂直分量 （c）界面上电力线有弱垂直分量 1－电极 2－固体介质 (c) 固体介质处于极不均匀电场中，但在界面大部分地方，电场强度平行于界面的分量要比垂直分量大。 图1-21 介质在电场中的典型布置方式 （a）均匀电场 （b）界面上电力线有强垂直分量 （c）界面上电力线有弱垂直分量 1－电极 2－固体介质 返回 如图1－22，取决于材料的亲水性或憎水性 沿面闪络电压的影响因素 （一）固体绝缘材料特性 图1-22 均匀电场中不同介质的沿面闪络电压 （工频峰值）的比较 1-空气隙击穿 2－石蜡 3－瓷 4－与电板接触不紧密的瓷 （二）介质表面的粗糙度 （三）固体介质与电极间的气隙大小 1.3.2 均匀电场中的沿面放电 其中，前两种因素的影响在高气压时表现得更加明显，如图1-23所示： 图1-23 均匀电场中气压对氮气中沿面闪络电压的影响 1-氮气间隙 2－塑料 3－胶布板 4－瓷 图1－21(a)为均匀电场中引入一固体介质，沿面闪络电压低于纯空气间隙的击穿电压，主要原因可归结如下： 图1-21 介质在电场中的典型布置方式 （a）均匀电场 （b）界面上电力线有强垂直分量 （c）界面上电力线有弱垂直分量 1－电极 2－固体介质 固体介质表面会吸附气体中的水分形成水膜，电极附近积累起电荷，使介质表面电压分布不均匀，从而降低了闪络电压。 介质表面电阻不均匀以及表面有伤痕裂纹也会畸变电场的分布，使闪络电压降低。 电极和固体介质端面间存在气隙，气隙处场强大易发生电离，产生的带电质点会畸变原电场分布，从而使闪络电压降低。 返回 1.3.3 极不均匀电场中的沿面放电 图1-21 介质在电场中的典型布置方式 （a）均匀电场 （b）界面上电力线有强垂直分量 （c）界面上电力线有弱垂直分量 1－电极 2－固体介质 1、具有强垂直分量时的沿面放电 如图1-24所示，以具有强垂直分量的套管为例，说明沿面放电的发展过程及其特有形式： 图1-24 沿套管表面放电的示意图 （a）电晕放电 （b）细线状辉光放电 （c）滑闪放电 （d）套管表面电容等值图 1-导杆 2－接地法兰 发展过程 外施电压升高 电压超过某一值 电压再升高一些 电晕放电 辉光放电 滑闪放电 闪络 图1-24 沿套管表面放电的示意图 （a）电晕放电 （b）细线状辉光放电 （c）滑闪放电