二章气体介质的电气强度ppt课件.ppt
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1、第二章 气体介质的电气强度,为什么要研究气体介质的电气强度?,气体介质的电气强度与哪些因素有关?,1.气隙的电气强度与电场形式有关,相对于均匀电场和稍不均匀电场,极不均匀电场更容易被击穿。,2.气隙的电气强度与所加电压的类型有关,d,击穿电压的经验公式:,击穿电压的峰值(kV),空气的相对密度,极间距离(cm),注:很显然此式符合巴申定律,击穿场强的经验公式:,注:由此式可以估算出,在极间距离在1至10cm范围内,击穿场强约为30,1.稍不均匀电场气隙的击穿特性,工程上常见的两类稍不均匀电场:,球间隙,同轴圆桶,球间隙(球隙测压器),注:由此图可以看出,在dD/4时,球间隙的电场形式类似与均匀
2、电场,同轴圆桶(标准电容器或分相封闭母线桶),注:当内桶半径比较小时,气隙电场为极不均匀电场。,R=10,2.2极不均匀电场气隙的击穿特性,典型的极不均匀电场,棒棒气隙,棒板气隙,具有完全的对称性,具有最大的对称性,注:工程实际中的不均匀电场的击穿特性界于这两者之间。,1.直流电压,d,Ub,棒棒气隙,棒板气隙(正),棒板气隙(负),极间距离较短时的气隙击穿特性,about 20kV/cm,about 7.5kV/cm,10cm,棒板气隙(正),棒板气隙(负),d,Ub,极间距离较长时的气隙击穿特性,10kV/cm左右,4.5kV/cm左右,300cm,HIGH VOLTAGE DC CURR
3、ENT TRANSIMISSION,2.工频交流电压,注:各种气隙的工频击穿电压分散性一般不大,其标准差不会超过23。,棒棒气隙,棒板气隙,d,Ub,极间距离较长时的气隙击穿特性,14m,导线杆塔气隙,导线导线气隙,3.雷击冲击电压,U50(kV),棒棒气隙(负),注:在雷击过电压的冲击下,击穿电压的分散性比较大其标准差可达3。在50击穿电压下,击穿通常发生在冲击电压的波尾部分。棒间隙工频击穿电压和雷击冲击击穿电压也可以利用39页表21的经验公式求取。,4.操作过电压,Before 1960,4.操作过电压,1.操作冲击电压的波形对气隙的电气强度有很大的影响,?,U50min,2.在某些波前时
4、间内,操作冲击电压的击穿电压甚至远低于工频击穿电压。(图211),U50min可以利用以下经验公式求得:,3.操作冲击电压的击穿电压具有明显的饱和效应,利用上面的经验公式可以看出,在气隙距离为10m时,平均击穿场强为2kV/cm,而当气隙距离增大到20m时,却降至1.25kV/cm。,4.在操作冲击电压的冲击下,击穿电压的分散性比较大其标准差可达58。也就是说它的伏秒特性带比较宽。,2.3大气条件对气隙击穿电压的影响,GB规定的标准大气条件为:,标准大气条件下的气隙击穿电压,关于密度:,气隙不长时:,空气相对密度:,关于湿度:,均匀电场,不均匀电场,对海拔高度的校正,2.4提高气体介质电气强度
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