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第二节

不均匀电场中的放电过程;一、不均匀电场的放电特征;测

量

电

压

用

的

球

间

隙;输电线路以气体作为绝缘材料;稍(极)不均匀电场的划分;1.d=2D,稍不均匀电场，与均匀场相似，一旦出现自持放电，立即导致整个气隙击穿。

2.2Dd4D，过渡区域，随电压升高会出现电晕，但不稳定，立即转为火花放电。;3.d=4D，极不均匀电场，随着电压升高到某个临界值，在靠近球的表面出现蓝紫色的晕光，并发出“咝咝”的响声，这种局部放电现象称电晕放电，开始出现电晕放电的电压称电晕起始电压。当外施电压进一步增大时，电极表面电晕层也随之增大，并出现刷状的细火花，火花越来越长，最后击穿。;稍(极)不均匀电场的划分;二、极不均匀电场中电晕放电;曲率半径：曲率的倒数就是曲率半径。

圆形越大,弯曲程度就越小,也就越近似一条直线.所以说,圆越大曲率越小,曲率越小,曲率半径也就越大。

就是把那一段曲线尽可能的微分，直到最后近似一个圆弧，这个圆弧对应的半径即曲线上这个点的曲率半径。;电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。开始出现电晕时的电压称为电晕起始电压而此时电极表面的场强称为电晕起始场强。;电晕放电的起始场强一般用经验公式来推算，流传最广的是皮克公式，电晕起始场强近似为：

—空气相对密度；

m—导线表面粗糙系数，光滑导线

r—导线半径（cm）;根据电晕层放电的特点，可分为两种形式：电子崩形式和流注形式。;若电极曲率半径加大，则电晕一开始就很强烈，一出现就形成流注的形式。电压进一步升高，个别流注快速发展，出现刷状放电，放电脉冲更强烈，最后贯通间隙，导致间隙完全击穿。冲击电压下，电压上升极快，因此电晕从一开始就具有流注的形式。爆发电晕时能听到声，看到光，嗅到臭氧味，并能测到电流。;在雨、雪、雾天气时，导线表面会出现许多水滴，它们在强电场和重力的作用下，将克服本身的表面张力而被拉成锥形，从而使导线表面的电场发生变化，结果在较低的电压和电场强度下就会出现电晕放电。;输电线??的电晕放电;;电晕放电;电晕放电的危害;电晕放电的应用;降低电晕的方法;三、极不均匀电场的放电过程;极性效应：

由于高场强电极极性的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也不同，这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同，以及间隙击穿电压的不同。;决定极性要看表面电场较强的那个电极所具有的电位符号：

在两个电极几何形状不同时，极性取决于曲率半径较小的那个电极的电位符号，如“棒-板”气隙。

在两个电极几何形状相同时，极性取决于不接地的那个电极上的电位，如“棒-棒”气隙。;下面以电场极不均匀的“棒-板”气隙为例，从流注的概念出发，说明放电的：

?发展过程

?极性效应;（一）正极性;2.这些正空间电荷削弱

了棒极附近的电场强度，

而加强了正离子群与板

之间的电场，因此正离

子阻止了棒极附近的流

柱发生，放电难以自持，

从而使电晕起始电压升高。

3.当电压进一步提高，

随着电晕放电区的扩展，

强场区亦将逐渐向板极

方向推进，因而放电的

发展是顺利的，直至气

隙被击穿。;（二）负极性;2.正空间电荷加强棒极

表面附近的电场而削弱

外围空间的电场，因此

正空间电荷使棒极附近

容易形成流柱，因而电

晕起始电压比正极性时

低。;3.当电压进一步提高时，电晕区不易向外扩展，整个气隙击穿将是不顺利的，因而这时气隙的击穿电压要比正极性时高得多，完成击穿过程

所需的时间也要比

正极性时长得多。;;结论：;输电线路和电气设备外绝缘的空气间隙大都属于极不均匀电场的情况，所以在工频高电压的作用下，击穿发生在外加电压为正极性的那半周内。

在进行外绝缘的冲击电压实验时，也往往施加正极性冲击电压，因为此时电气强度较低。;空气间隙放电电压的影响因素如下：;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

;一、空气间隙在稳态电压下的击穿;2.稍不均匀场气隙的击穿

1）球隙：

dD/4时：大地及周围的