氣體中沿固體絕緣表面的放電.ppt

4 氣體中沿固體絕緣 表面的放電,4.1 界面電場分布的典型情況 4.2 均勻電場鐘的沿面放電 4.3 極不均勻電場鐘的沿面放電 4.4 受潮表面的沿面放電 4.5 臟污絕緣表面的沿面放電,4.1 界面電場分布的典型情況,（1）固體介質(zhì)處于均勻電場中，且界面與電力線平行，如圖（a）。,（2）固體介質(zhì)處于極不均勻電場中，且電力線垂直于界面的分量比平行于表面的分量要大得多，如圖 (b)。,4.2 均勻電場中的沿面放電,沿面放電：均勻電場中，固體介質(zhì)的引入并不影響電極間的電場分布，但放電總是發(fā)生在界面，且閃絡(luò)電壓比空氣間隙的擊穿電壓要低得多。,不同介質(zhì)的沿面閃絡(luò)電壓,特點(diǎn)： （1）沿面閃絡(luò)電壓與固體絕緣材料特性有關(guān)； （2）介質(zhì)表面粗糙，也會使電場分布畸變，從而使閃絡(luò)電壓降低；,（3）上述影響因素在高氣壓時表現(xiàn)得更為明顯。,氣壓對氮?dú)庵醒孛骈W絡(luò)電壓的影響,（4）固體介質(zhì)是否與電極緊密接觸對閃絡(luò)電壓有影響。,充SF6氣體的同軸圓柱電極中支撐與電極 接觸的好壞對沿面閃絡(luò)電壓的影響,對于支柱絕緣子，內(nèi)屏蔽電極可以提高沿面閃絡(luò)電壓。內(nèi)屏蔽電極有一最佳深度，約10cm左右。,支柱絕緣子的內(nèi)屏蔽電極深度 對雷電沖擊閃絡(luò)電壓的影響,4.3 極不均勻電場中的沿面放電,具有強(qiáng)垂直分量時的沿面放電,（d）套管表面電容,提高套管的電暈起始電壓和滑閃放電電壓的方法： （1）減小比電容，例如增大固體介質(zhì)的厚度，特別是加大法蘭處套管的外徑；也可采用介電常數(shù)較小的介質(zhì)，例如用瓷油組合絕緣代替純瓷介質(zhì)。 （2）減小絕緣表面電阻，即減小介質(zhì)表面電阻率。例如在套管靠近接地法蘭處涂半導(dǎo)體釉；在電機(jī)絕緣的出槽口部分涂半導(dǎo)體漆等。,介質(zhì)表面的電壓分布,具有弱垂直分量時的沿面放電,沿不同材料圓管表面的工頻閃絡(luò)電壓峰值,沿面閃絡(luò)電壓與空氣擊穿電壓的差別比前述兩種電場情況都要小得多。因此這種情況下，為提高沿面放電電壓，主要從改進(jìn)電極形狀以改善電極附近的電場著手.,1空氣隙擊穿 2石蠟 3膠紙 4瓷和玻璃,330kV絕緣子柱,絕緣子串的等效電路及各絕緣子承受的電壓 （a）只考慮對地電容CE （b）只考慮對導(dǎo)線電容CL （c）同時考慮CE及CL,4.4 受潮表面的沿面放電,表面凝露對沿面放電的影響,不同放電距離時清潔的環(huán)氧樹脂支柱絕緣子 的交流閃絡(luò)電壓（環(huán)境溫度為30）,RH超過60%閃絡(luò)電壓下降； 原因：表面凝露,SF6中工頻沿面閃絡(luò)電壓 （氣壓0.35MPa） 1氣溫為-24 2氣溫為-29-2 3環(huán)氧樹脂絕緣子,露（液態(tài)）,霜（固態(tài)）,表面淋雨對沿面放電的影響,光滑瓷柱的干閃和濕閃電壓,干閃,濕閃,雨中電導(dǎo)率對濕閃電壓的影響 （取雨水電導(dǎo)率為0.1S/m時的閃絡(luò)電壓為1）,4.5 臟污絕緣表面的沿面放電,污閃： 戶外絕緣子常會受到工業(yè)污穢或自然界鹽堿、飛塵等污染。干燥情況下，對閃絡(luò)電壓沒多大影響。但當(dāng)絕緣子表面污層被濕潤，其表面電導(dǎo)劇增使絕緣子泄漏電流急劇增加。絕緣子的閃絡(luò)電壓（污閃電壓）大大降低，甚至有可能在工作電壓下發(fā)生閃絡(luò)。,絕緣子閃絡(luò)電壓與污染程度（以單位面積的污量表示）的關(guān)系,污閃的發(fā)展過程,（1）污層剛受潮時，介質(zhì)表面有明顯的泄漏電流流過，電壓分布是較均勻；,（2）出現(xiàn)高電阻的“干燥帶” ，使污層的泄漏電流減小，并在干燥帶形成很大的電壓降；,（3）當(dāng)干燥帶的電位梯度超過沿面閃絡(luò)場強(qiáng)時，干燥帶發(fā)生放電，放電具有電弧特性，這就是出現(xiàn)局部電弧的階段。,影響污閃的因素,（1）污穢的性質(zhì)和污染程度 污穢的導(dǎo)電率越高和介質(zhì)表面沉積的污穢量越多，則閃絡(luò)電壓越低。這實(shí)際上說明表面泄漏電流越大，閃絡(luò)電壓越低。所以在工程中常將污層表面電導(dǎo)率作為監(jiān)測絕緣子臟污嚴(yán)重程度的一個特征參數(shù)。 （2）濕潤的方式 最容易發(fā)生污閃的氣象條件是霧、露、融雪和毛毛雨等，這些條件下污層易達(dá)到飽和濕潤的狀態(tài)但不被沖洗掉。 （3）泄漏距離 在污層表面電導(dǎo)率一定時，泄漏距離越長，剩余電阻的阻值越大，絕緣子的泄漏距離是影響污閃電壓的重要因素。 （4）外施電壓的形式 由于污閃是局部電弧不斷拉長的過程，因此電壓作用時間越短就越不容易導(dǎo)致閃絡(luò)。,污穢等級的劃分,污穢等值附鹽密度（mg/cm2） ： 與絕緣子表面單位面積上污穢物導(dǎo)電性相當(dāng)?shù)牡戎蝶}(NaCl)量。用一個參數(shù)同時表征污穢性質(zhì)及污穢量，以簡化對污穢嚴(yán)重程度的描述。,500kV套管及支柱絕緣子的污穢耐受電壓和泄漏距離的關(guān)系 附鹽密度：10.03mg/cm2； 20.05mg/cm2；30.1mg/cm2,線路和發(fā)電廠、變電所污穢等級,各污穢等級下的爬電比距分級數(shù)值,單