高压绝缘材料有哪些的击穿与滑闪有什么区别

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注意 沿面闪络电压比气体或者固體单独存在时的击穿电压都要低; 在表面潮湿污染的情况下沿面闪落电压会更低。 一个绝缘装置的实际耐压能力取决于它的沿面闪络电壓 (二)沿面放电的类型和特点 沿面放电与固体介质表面的电场分布有很大关系 界面电场分布的三种典型情况 (1) 固体介质处于均匀电场中,且界面与电力线平行 工程中比较少见,但实际结构中会遇到固体处于稍不均匀电场中、且界面与电力线大致平行的情况此时沿面放電特性与均匀电场的情况相似。 界面——气体介质与固体介质的交界面 E 电极 固体介质 (2) 固体介质处于极不均匀电场中且界面电场的水平分量 Et 比垂直分量 En大得多 电极 固体介质 类似于支持绝缘子 Et En E 电极 复合支持绝缘子 户外高压支持绝缘子 (3) 固体介质处于极不均匀电场中,且界面电场嘚垂直分量 En 比平行于表面的切线分量 Et 大得多 Et En E 电极 固体介质 类似于变压器用电容套管 沿面放电的特性 ⑴ 均匀和稍不均匀电场中的沿面放电 放電特点:放电总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. 电极 固体介质 放电路径 原因 固体介质与电极表面没有唍全密合存在小气隙,或介面有裂纹 小气隙存在 形成(气体—固体—气体)串联回路 电场强度与介电常数成反比且气体介电常数小 小气隙中电场強度大 小气隙内先发生放电,产生带电粒子 带电粒子在电场作用下沿固体介质表面运动 固体介质表面电场变得不均匀导致沿面闪络电压低 所以放电总发生在沿着固体介质表面 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,易在电极附近積聚电荷使介质表面电场不均匀,降低闪络电压导致放电总发生在沿着固体介质表面。 介质表面不可能绝对光滑及介质表面电阻不均勻使表面电场不均匀,降低闪络电压导致放电总发生在沿着固体介质表面。 电极 固体介质 放电路径 (2) 极不均匀电场具有强垂直分量时的沿面放电(套管) 放电过程 外加电压较低首先在电场强的法兰盘处发生电晕放电 辉光放电 外加电压升高,电晕放电延伸 滑闪放电 电压超過某一值 电压微小升高滑闪迅速延伸,贯穿两极 沿面闪络 强垂直场强分量作用→使带电粒子不断摩擦介质表面→局部温度升高→个别地方发生热电离→出现明亮的树枝状放电 (3) 极不均匀电场中垂直分量很弱时的沿面放电(绝缘子) 注意 由于界面上电场垂直分量很弱因此不會出现热电离和滑闪放电 平均闪络场强比均匀电场时低得多;但大于前一种有滑闪放电的情况 放电过程 电晕放电 辉光放电 外加电压升高,電晕放电延伸 电压超过某一值 沿面闪络 (三)沿面放电电压的影响因素和提高方法 影响因素 ⑴ 固体介质材料 亲水性→介质表面易吸潮→介質表面电阻下降→沿面闪络电压下降 憎水性→介质表面不易吸潮→沿面闪络电压提高 取决于材料的亲水性或憎水性 表面状态分类:固体介質可按水滴在 介质表面的浸润情况分为憎水性和亲 水性两大类 θ<90° θ>90° θ 憎水性 θ 亲水性 ⑵ 电场形式 相同的表面闪络距离下均匀电场和稍不均匀电场中的沿面闪络电压最高; 在极不均匀电场中,沿面闪络电压比同样距离的纯空气间隙的击穿电压降低得较少因而单纯靠增夶极间距离等措施提高沿面放电电压的可能幅度也不大;只有采取防治或推迟滑闪放电的措施才能收到效果。 I I I I I I I I I I I I I 法兰 导杆 提高沿面放电电压嘚方法 以套管为例(具有强垂直分量的极不均匀电场) 等值电路分析 电流:导线与法兰两极间的电流沿绝缘表面经过Rs流到各C0; 电压:表面各处电流不同越靠近法兰电流越大,单位长度压降也大使得表面电压分布不均匀; 场强:法兰附近,电场强度大其垂直分量也大,極易发生滑闪放电 Rs—表面电阻;C0 —瓷套对地电容;Gr—体积电导(≈0); 法兰 瓷套 导杆 提高方法 加大法兰处瓷套的外直径和璧厚 外直径璧厚增加 减小对地电容C0 分流作用减小 表面电流更均匀 电压分布更均匀 沿面电场更均匀 沿面闪络电压提高 I I I I I I I I I I I I I 法兰 导杆 I I I I I I I I I I I I I 法兰 导杆 在法兰处电场强度较强嘚瓷套外表面涂上半导体漆或半导体釉 涂半导体漆(釉) 减小法兰附近表面电阻 法兰附近压降减小 表面电场分布更加均匀 沿面闪络电压提高 雷电冲击电压下均匀电场和稍不均匀电场的击穿特性 击穿电压分散性小, U50% 和Us相差很小; 冲击系数β 均匀电场、稍不均匀电场: β=1 雷电沖击电压下极不均匀电场

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