哈工大高电压技术 5、大气条件对气隙击穿特性的影响及校正.ppt

1、极间距离相同的正、负极性“棒—板”气隙在自持放电前、后气体放电的差异
正极性“棒—板”:因棒极带正电位,电子崩中的电子迅速进入棒极,正离子暂留在棒极附近,这些空间电荷消弱了棒极附近的电场而加强了外部空间的电场,阻止了棒极附近流注的形成,使得电晕起始电压有所提高
自持放电前的阶段(电晕放电阶段)
负极性“棒—板”:因棒极带负电位,电子崩中电子迅速向板极扩散,正离子暂留在棒极附近,这些空间电荷加强了棒极附近的电场而消弱了外部空间的电场,使得棒极附近流注容易形成,降低了电晕起始电压
正极性棒—板:当电压进一步提高,随着电晕放电区的扩展,强场区逐步向板极推进,流注发展是顺利持续的,直至气隙被击穿,其击穿电压较低
自持放电后的阶段(击穿放电阶段)
负极性棒—板:当电压进一步提高时,电晕区不易向外扩展,流注发展是逐步顿挫的,整个气隙的击穿是不顺利的,其击穿电压比正极性时高得多,击穿完成时间也要长得多
电晕放电电压:正极性“棒—板”〉负极性“棒—板”
击穿放电电压:正极性“棒—板”〈负极性“棒—板”
2、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程
短间隙:
长间隙:
电子崩—流注—主放电(击穿)
电子崩—流注—先导—主放电(击穿)
对空气密度的校正
对湿度的校正
对海拔的校正
第四节大气条件对气隙击穿特性的影响
前面介绍的不同气隙在各种电压下的击穿特性均对应于标准大气条件和正常海拔高度。
由于大气的压力、温度、湿度等条件都会影响空气的密度、电子自由行程长度、碰撞电离及附着过程,所以也必然会影响气隙的击穿电压。
海拔高度的影响亦与此类似,因为随着海拔高度的增加,空气的压力和密度均下降。
压力:p0=(760mmHg);
温度:t0=20摄氏度或T0=293K;
绝对湿度:hc=11g/m3。
国标规定的大气条件:
正由于此,在不同大气条件和海拔高度下所得出的击穿电压实测数据都必须换算到某种标准条件下才能互相进行比较。
上式不仅适用于气隙的击穿电压,也适用于外绝缘的沿面闪络电压。
:空气密度校正因数
:湿度校正因数
实验条件下的气隙击穿电压与标准大气条件下的击穿电压之间关系:
一、对空气密度的校正
空气密度与压力和温度有关。空气的相对密度:
式中: :气压,kPa
:温度,K.
实验表明,~,气隙的击穿电压几乎与成正比,即此时的空气密度校正因数,因而:
在大气条件下,气隙的击穿电压随的增大而提高。