高電壓技術(PPT通用PPT課件匯總)

1、高電壓技術講義武漢理工大學自動化學院緒 論課程簡介本課程性質和任務教學基本要求課程內容 重點和難點 高電壓技術是電工學科的一個重要分支，它涉及到數(shù)學、物理、化學、材料等基礎學科，主要研究高電壓（強電場）下的各種電氣物理問題。20世紀60年代以來，高電壓技術一直不斷吸收其他學科尤其是新科技領域的成果，促進自身發(fā)展；也促進了電力傳輸、大功率脈沖技術、激光技術、核物理等科技領域的發(fā)展，顯示出強大的活力。 課程簡介 高電壓技術專業(yè)研究高電壓/高電場下的現(xiàn)象與應用高電壓技術與電力系統(tǒng)有密切關系高電壓的早期發(fā)展與電能的傳輸是密切相關的;目前高電壓技術與現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展仍是息息相關的.高電壓技術與若干非電

2、力系統(tǒng)有密切關系高電壓技術早已超出了電力和電工部門而在很多領域得到應用:脈沖功率技術,靜電技術,放電等離子體,液體中放電的應用等.包括三門專業(yè)課: 高電壓絕緣, 高電壓試驗技術, 過電壓及其防護 教學基本要求 本課程的教學環(huán)節(jié)包括課堂講授，學生自學，實驗，習題，答疑和考試。通過上述基本教學步驟，使學生獲得各種電介質的絕緣特性和提高抗電強度方法的知識；了解高電壓試驗設備原理、試驗方法；掌握波過程的基本理論，具有分析計算供電系統(tǒng)中大氣過電壓、操作過電壓的能力，學會限制各種過電壓的措施，理解供電系統(tǒng)中絕緣配合的原則。 課程內容第一篇 各類電介質在高電場下的特性教學內容：氣體放電的基本物理過程；氣體介

3、質的氣強度；液體和固體介質的電氣特性。第二篇 電氣設備絕緣試驗技術教學內容：電氣設備絕緣預防性試驗；絕緣的高電壓試驗。第三篇 電力系統(tǒng)過電壓與絕緣配合教學內容：輸電線路和繞組中的波過程；雷電放電與防雷保護裝置；電力系統(tǒng)的防雷保護；內部過電壓；電力系統(tǒng)絕緣配合。重點和難點課程的重點包括：湯遜理論和流注理論等氣體放電的基本理論、電場 型式及其與擊穿特性的關系、液體和固體電介質的絕緣特性；絕緣特性的測量方法、電氣設備的高電壓試驗設備及原理； 線路和繞組中的波過程、電力系統(tǒng)中的過電壓及其防護、絕緣配合。 課程的難點是：湯遜、流注氣體放電理論的理解；電介質的極化、電導和損耗的物理概念及其工程概念、介質損

4、耗和局部放電試驗的試驗原理和試驗方法；線路和繞組中的波過程?？?名出 版 單 位種類國家中國電機工程學報中國電機工程學會半月刊中國電力系統(tǒng)自動化國家電力公司電力自動化研究院半月刊中國電工電能新技術中國科學院電工研究所季刊中國電網(wǎng)技術中國電力科學研究院半月刊中國電工技術學報中國電工技術學會雙月刊中國高電壓技術國家電力公司武漢高壓研究所月刊中國電力自動化設備國家電力調度通信中心月刊中國電力系統(tǒng)及自動化學報天津大學雙月刊中國變壓器沈陽變壓器研究所月刊中國大電機技術哈爾濱大電機研究所雙月刊中國鐵道學報中國鐵道學會雙月刊中國清華大學學報清華大學月刊中國西安交通大學學報西安交通大學月刊中國西南交通大學學報

5、西南交通大學雙月刊中國IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation Institute of Electrical and Electronic Engineers月刊美國IEEE Electrical insulation magazineInstitute of Electrical and Electronic Engineers月刊美國IEEE Transaction on Power DeliveryInstitute of Electrical and Electronic Engineers月刊美國IEEE

6、PotentialsInstitute of Electrical and Electronic Engineers月刊美國IEEE Transaction on Power SystemInstitute of Electrical and Electronic Engineers月刊美國IEEE Transaction on Instrumentation and MeasurementInstitute of Electrical and Electronic Engineers月刊美國IEEE Transaction on Signal ProcessingInstitute of E

7、lectrical and Electronic Engineers月刊美國IEEE Power and Energy MagazineInstitute of Electrical and Electronic Engineers月刊美國IEE Conference Publication Institute of Electrical Engineers月刊英國IEE Proceedings, Part B: Electric Power ApplicationsInstitute of Electrical Engineers月刊英國KIEE International Transact

8、ions on Electrophsics and ApplicationsKorean Institute of Electrical Engineers月刊韓國IEEE Power Engineering ReviewInstitute of Electrical and Electronics Engineers月刊美國IEEE Transactions on Energy ConversionIEEE Power Engineering Society季刊美國IEE Power Engineering Journal Institute of Electrical Engineers雙

9、月刊英國Transactions on Electrical and Electronic MaterialsKorean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers雙月刊韓國名稱主辦及協(xié)助單位時間中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學術年會中國教育部一年一次全國工程電介質學術會議中國電工技術學會工程電介質專委會兩年一次Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, CEIDP Dielectrics and Electrical Insulatio

10、n Society, DEIS一年一次International Conference on Dielectric Liquids, ICDLDielectrics and Electrical Insulation Society, DEIS三年一次International Conference on Solid Dielectrics, ICSDDielectrics and Electrical Insulation Society, DEIS三年一次International Conference on Properties and Applications of Dielectri

11、c Materials, ICPADM Dielectrics and Electrical Insulation Society, DEIS三年一次International Symposium on Electrical Insulation, ISEIDielectrics and Electrical Insulation Society, DEIS兩年一次International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum , ISDEIVDEIV;Tavirda E；DEIS兩年一次Internation

12、al Symposium on Electrical Insulating Materials, ISEIMIEE-Japan ；DEIS一年一次International Symposium on High Voltage Engineering, ISHCSE Engrg；NNSFC；Tsinghua；DEIS兩年一次圖0-1實際輸電線路圖動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)示意圖 圖0-2 動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)示意圖 電力工程的發(fā)展電力工程是20世紀對人類影響最大的20項工程技術成果之一（美國工程院聯(lián)合30多家美國職業(yè)工程協(xié)會的調查）。發(fā)展簡史1875年法國巴黎建成世界上第一座火力發(fā)電廠；1

13、879年中國上海公共租界點亮了第一盞燈；1882年在上海創(chuàng)辦了中國第一家公用電業(yè)公司 （上海電氣公司）；1891年德國建設世界上第一臺三相交流發(fā)電機 （13.8kV）1985年1150kV輸電線，6年商業(yè)運行輸電電壓提高1倍，輸送功率的能力提高幾倍？電能從產(chǎn)生到銷費的四個環(huán)節(jié)：發(fā)電、輸電、配電、用電。電壓等級的劃分高壓(HV): 35220kV超高壓(EHV): 330kV及以上、1000kV以下特高壓(UHV): 1000kV及以上高壓直流(HVDC): +/-600kV及以下特高壓直流(UHVDC): +/-600kV以上我國高壓電網(wǎng): 110及220kV，超高壓電網(wǎng): 330,500,7

14、50kV，特高壓電網(wǎng)：1000kV交流及+/-800kV直流一、電力系統(tǒng)的電壓等級是如何劃分的、依據(jù)是什么？電暈電能污染1kV0.4kV0.22kV36V高壓低壓普通高壓1250kV超高壓2501000kV特高壓1000kV及以上電壓等級劃分的級差為23倍。電網(wǎng)的基本功能電能不能大規(guī)模儲存，發(fā)電和用電實時保持供需平衡電網(wǎng)輸電網(wǎng)配電網(wǎng)提高功率輸送能力：1、提高電壓等級；2、降低線路阻抗區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)：電力資源優(yōu)化配置，電力經(jīng)濟調度電網(wǎng)的發(fā)展歷史歐美：1908年第一條110kV線路（美國）；1923年230kV（美國） ；1952年世界第一條380kV超高壓線路（瑞典）1954年345kV（美國）

15、；1964年500kV（美國）；1965年世界第一條735kV線路（加拿大）1969年765kV（美國） 蘇聯(lián)：1952年330kV線路；1956年400kV1964年建成完善的500kV輸電系統(tǒng)(源自400kV)1967年750kV；1985年1150kV；中國的輸電線路早期輸電線路的電壓視具體工程決定，電壓等級繁多、混亂。1908年22kV（石龍壩水電站昆明）；1921年33kV（石景山電廠北京城） ；1933年44kV（撫順電廠出線）；1934年66kV（延邊老頭溝）1935年154kV（撫順電廠鞍鋼）；1943年110kV（鏡泊湖水電廠延邊） ；（續(xù)）新中國1949年統(tǒng)一電壓等級195

16、2年京津唐110kV輸電網(wǎng)；1954年東北電網(wǎng)220kV骨干網(wǎng)架；1972年330kV劉天關線路(534km)，形成西北電網(wǎng)330kV骨干網(wǎng)架 ；1981年500kV姚孟武昌(595km)，83年葛洲壩武昌和葛洲壩雙河兩回500kV，形成華中500kV骨干網(wǎng)架；1989年+/-500kV葛洲壩-上海直流線路，實現(xiàn)華中華東大區(qū)間直流聯(lián)網(wǎng)；90年后，220kV、500kV線路迅速鋪開。 目前世界上已基本形成兩個主要的超高壓特高壓電壓等級系列(交流)：330(345)750(765)1500kV5001000(1100)kV 交流750kV系統(tǒng)： 2005年9月26日，西北750kV青海官亭至甘肅蘭

17、州東輸變電示范工程正式投入運行，線路全長141km。 交流1000kV系統(tǒng)：陜北煤電基地山西晉東南煤電基地南陽荊門武漢的單回1000kV交輸變電示范工程在2009年建成。 直流800kV系統(tǒng)：云南至廣東800千伏直流輸電工程，已于2009年6月實現(xiàn)單極投運、2010年6月雙極投運。 準備在全國規(guī)劃建設7個特高壓輸變電示范工程，即3個1000kV交流特高壓輸變電工程，4個800kV直流工程。我國電力工業(yè)的發(fā)展2004年，全國440GW 2005年，突破500GW (人均340W)2010年，700GW 2020年，預計1000GW每年新增裝機50GW左右 二、為什么采用高電壓？ 電力系統(tǒng)輸送的電

18、能P正比于電壓的平方（U2 ），反比于系統(tǒng)阻抗Z，而系統(tǒng)阻抗Z正比于線路長度L ，所以P正比于U2，反比于L。 所以采用高電壓是大功率遠距離輸電的要求，要實現(xiàn)大功率遠距離輸電唯一可行的措施就是采用高電壓。作為二次能源，輸送電能要較輸送一次能源經(jīng)濟、快捷、安全、方便、清潔。三、要采用高電壓首先要解決的技術問題是什么？例：1、用青殼紙和電纜紙作絕緣的10.5kV、10MW的發(fā)電機，改用粉云母紙作絕緣，其他條件不變時，發(fā)電機容量就提高到12.5MW，可見絕緣限制了設備的容量。2、絕緣限制了設備的壽命；3、絕緣限制了電力系統(tǒng)的投資。1、因為絕緣限制了設備的溫升、限制了溫升也就限制了設備的容量、體積和重

19、量；高電壓下的絕緣問題。因為在電力系統(tǒng)三大技術材料（導電材料、導磁材料和絕緣材料）中絕緣的影響力最大：四、如何解決絕緣問題？尋找和研制新型的絕緣材料，限制作用在絕緣上的過電壓。例：由于瓷吹避雷器使作用在被保護設備上的殘壓降低，使原設計額定電壓為400 kV的輸變電系統(tǒng)生壓為500 kV的系統(tǒng)。第一章 氣體的放電基本物理過程和電氣強度一、補充的基本概念1、放電：在電場的作用下由于游離使流過電介質電流增大的現(xiàn)象。2、擊穿：電介質在電場作用下喪失其絕緣性能，形成溝通兩極的 放電。3、擊穿電壓：使電介質失去其絕緣性能所需要的最低、臨界、外加電壓。4、擊穿場強：使電介質失去其絕緣性能所需要的最低、臨界、

20、外加電場強度。5、絕緣強度：在均勻電場中、使電介質不失去其絕緣性能所需要的最高、臨界、外加電場強度。6、絕緣水平：電氣設備出廠時保證承受的試驗電壓。 第一節(jié) 湯遜理論和流注理論 一、氣體間隙中帶電粒子的產(chǎn)生（補充）中性質點中的電子擺脫原子核的束縛成為自由電子的過程就是游離。要游離需要吸收能量，吸收的能量稱為游離能。結論：氣體間隙中帶電粒子來源于氣體分子本身的游離和金屬表面游離。1、氣體分子本身的游離3、金屬表面游離： 金屬中的電子擺脫金屬表面的位能勢壘的束縛成為自由電子的過程。其條件是電子的能量不小于金屬的逸出功。金屬的逸出功要比氣體的游離能低，所以金屬表面游離是氣體放電起始電子的主要來源：包

21、括光電子發(fā)射、熱電子發(fā)射、強電場發(fā)射和二次發(fā)射。 日光燈中起始帶電粒子來源于熱電子發(fā)射。 一 非自持放電和自持放電氣體放電通常分為：非自持放電 依靠外電離因素的作用 而維持的放電自持放電 只需要外加電壓就能 維持的放電圖1.1 測定氣體間隙的電壓和電流圖1.2 氣體放電的伏案特性2、 ab段，單位時間內產(chǎn)生的帶電粒子帶電粒子投入運動，運動速度達到趨引速度，沒有新的帶電粒子來源。此時電流僅取決于外電離的因素，而與電壓大小無關3 bc段，產(chǎn)生碰撞游離，放電。4 c點以后，氣隙擊穿，轉入良好的自持放電狀態(tài)。U0放電的起始電壓1、0a段，UUa, 起始帶電粒子定向運動，隨著外加電壓的加大，帶電粒子的運

22、動速度越來越快，故電流在加大,此時氣隙仍處在絕緣狀態(tài). 二、湯遜理論 20世紀初，湯遜從均勻電場、低氣壓（低于26.66kpacm）短間隙氣隙的氣體放電實驗出發(fā)，總結出較系統(tǒng)的氣體放電理論。湯遜理論的實質是電子崩理論。圖1.3 電子崩形成示意圖 電子崩的形成 外界電離因子在陰極附近產(chǎn)生了一個初始電子，如果空間電場強度足夠大，該電子在向陽極運動時就會引起碰撞電離，產(chǎn)生一個新的電子，初始電子和新電子繼續(xù)向陽極運動又會引起新的碰撞電離，產(chǎn)生更多電子 。依此，電子將按照幾何級數(shù)不斷增多，類似雪崩似地發(fā)展。這種急劇增大的空間電子流被稱為電子崩。 圖1.3電子崩形成示意圖為了定量分析氣隙中氣體放電過程，引

23、入三個系數(shù)： ：表示一個電子沿電場方向運動1cm的行程 所完 成的碰撞電離次數(shù)平均值 ； ：一個正離子沿著電場方向行徑1cm長度，平 均發(fā)生 的碰撞電離次數(shù)； ：表示折合到每個碰撞陰極表面的正離子，使陰 極金屬平均釋放出的自由電子數(shù)。 均勻電場中的電子崩的計算如圖1-4為平板電極氣隙，板內電場均勻，設外界電離因子每秒鐘使陰極表面發(fā)射出來的初始電子數(shù)為n0 圖1.4 均勻電場中的電子數(shù)增長計算根據(jù)碰撞電離系數(shù) 的定義，可得： (1-1)得到： (1-2)對于均勻電場來說，氣隙中各點的電場強度相同 值不隨電場強度的變化而變化，所以上式也可寫成： (1-3)于是到達陽極的電子數(shù)為： (1-4) 途中

24、新增加的電子數(shù)或正離子數(shù)應為: (1-5)將式(1-5)的等號兩側乘以電子的電荷 即得到電流關系式： (1-6)式中： (1-7)式(1-6) 表明：雖然電子崩電流按指數(shù)規(guī)律隨極間距離d而增大，但這時放電還不能自持，因為一旦除去外界電離因子 (令I00),I即變?yōu)?。一個起始帶電粒子從陰極到陽極的過程中由于碰撞游離產(chǎn)生的正離子撞擊陰極板時如果能打拉出兩個電子，一個與正離子復合掉了，另一個成為自由電子，它會產(chǎn)生新的電子崩，維持放電的發(fā)展，就發(fā)生了自持放電，因此自持放電的條件為： 湯遜理論自持放電條件在不均勻場中，由于各點的電場強度E不一樣，而各處的值也不一樣，自持放電條件為：(1-9)(1-8)

25、湯遜放電的實質是： 電子碰撞電離是氣體放電的主要原因，二次電子來源于正離子撞擊陰極使陰極表面逸出電子，逸出電子是維持氣體放電的必要條件。所逸出的電子能否接替起始電子的作用是自持放電的判據(jù)。 自持放電前面的放電過程，可用下圖概括圖1.5 低氣壓、短氣隙放電過程 巴申定律 根據(jù)自持放電條件可以導出擊穿電壓的表達式為：(1-10)式中，A、B是兩個與氣體種類有關的常數(shù)，式(1-10)表明了擊穿電壓與氣體狀態(tài)等因素的關系。將(1-10)代入式（1-9），可得：（1-11）式中。U0為氣溫不變的條件下，均勻電場中氣體的自持放電的起始電壓，它等于氣隙的擊穿電壓Ub。式（1-11）是從試驗中總結出來的稱為巴

26、申定律。它的內容是：當氣體成分和電極材料一定時，氣體間隙擊穿電壓（Ub）是氣壓（p）和極間距離(d)乘積的函數(shù)。即改變極間距離d的同時，也相應改變氣壓p而使pd的乘積不變，則極間距離不等的氣隙擊穿電壓卻彼此相等。圖1.6 均勻場的巴申曲線巴申定律由圖1.6可知：隨pd的變化，擊穿電壓Ub有最小值。巴申曲線可用湯遜理論解釋：形成自持放電需要達到一定的電離數(shù)d ，而這由決定于碰撞次數(shù)于電離概率的乘積，若d固定，則當p增大時，碰撞次數(shù)將增加，而電離概率將減小。圖1.6 均勻場的巴申曲線因此，在某一個p下d有最大值，從而Ub最小。同時，若p固定，則當d增大時，碰撞次數(shù)將增加，但由于EU/d減小，電離概

27、率將減小，因此在某個d值下d 有最大值，從而Ub最小。巴申曲線特性巴申曲線特性巴申定律更普遍的形式是以氣體的密度（）代替壓力，對空氣可以表示為：（1-12）式中Ts 、 ps為標準大氣壓條件（ps101.3kPa，Ts293K）；T、p為實驗時大氣條件。 流注理論 湯遜理論適用于低氣壓、短間隙、均勻電場。間隙的劃分：2cm以下的為短間隙、2100cm為一般間隙、100cm及以上的為長間隙。 湯遜理論解釋不了一般間隙、標準大氣壓下氣隙的放電： 1、按湯遜理論計算的擊穿電壓比實際值高； 2、按湯遜理論計算的擊穿所需時間比實際值長； 3、一般間隙的擊穿電壓與陰極材料無關； 4、放電形狀不同因為湯遜理

28、論沒有考慮空間電荷對電場的畸變和光游離對放電的影響，流注理論對標準大氣壓、一般間隙的氣體放電現(xiàn)象進行了解釋。以自然界的雷電為例，它發(fā)生在兩塊雷云之間或雷云與大地之間，這時不存在金屬陰極，因而與陰極上的 過程和二次電子發(fā)射根本無關。因此，必須采用另外一種理論流注理論來解釋。本節(jié)重點：流注的形成過程流注的條件氣體放電流注理論以實驗為基礎，它考慮了高氣壓、長氣隙情況下不容忽視的若干因素對氣體放電的影響，主要有以下兩方面：空間電荷對原有電場的影響 空間光電離的作用流注的形成過程在外電離（如光源）作用下，在陰極附近產(chǎn)生起始電子。這些電子在電場作用下，在向陽極運動的途中與中性原子發(fā)生碰撞電離，而形成初始電

29、子崩圖1.7（a）。當初崩發(fā)展到陽極時圖示崩頭中電子迅速跑到該極進行中和。圖1.7 流注的形成過程流注形成過程 暫留的正離子（在電子崩頭部其密度最大）作為正空間電荷使原有的電場畸變，加強了的局部電場作用下，又形成新的電子崩叫二次崩（1.7（b），二次崩頭部的電子跑向初崩的正空間電荷區(qū)域，與之匯合成為充滿正負帶電離子的混合通道。這個通道就稱為流注。圖1.7 流注的形成過程流注的發(fā)展流注通道導電性能良好，其端部（流注的發(fā)展方向是從陽極到陰極，與初崩的方向相反）又有二次崩留下的正電荷，因此大大加強了流注發(fā)展方向的電場，促使更多的新電子崩相繼產(chǎn)生并與之匯合，從而使流注向前發(fā)展（圖1.8（b）。到流注通

30、道把兩極接通時，就導致氣隙完全被擊穿（圖1.8（c）。圖1.8 流注的發(fā)展流注形成的條件 流注理論認為：形成流注的必要條件是電子崩發(fā)展到足夠的程度后，電子崩中的空間電荷足以使原電場（外施電壓在氣隙中產(chǎn)生的電場）明顯畸變，大大加強電子崩崩頭和崩尾處的電場。另一方面，電子崩中電荷密度很大，所以復合過程頻繁，放射出的光子在這部分強場區(qū)很容易成為引發(fā)新的空間光電離的輻射源，因此流注理論認為：二次電子的主要光源是空間的光電離。形成流注的條件 氣隙中一旦出現(xiàn)了流注，放電過程可以由本身產(chǎn)生的空間光電離而自行維持，因此形成流注的條件即自持放電的條件，對均勻場可寫成： ed常數(shù) （1-13) 或 ed1， dl

31、n(1/)（1-14）一般認為當 d 20（或ed 108）便可滿足上述條件，使流注得以形成。流注理論與湯遜理論的區(qū)別與聯(lián)系：相同點： 都有電子崩的產(chǎn)生不同點： 流注的形成過程中有二次崩的形成、二次電離在氣體擊穿過程中起了重要作用。 流注理論可以解釋湯遜理論無法解釋的在高電壓、 長氣隙情況下出現(xiàn)的放電現(xiàn)象。根據(jù)流注理論，二次崩的起始電子是由光電子形成的，而光子的速度遠比電子的大，二次崩又是在加強了的電場中，所以流注發(fā)展更迅速，擊穿時間比湯遜理論推算小得多。二次崩的發(fā)展具有不同的方位，所以流注的推進也不可能均勻，而且具有分支，大氣條件下氣體放電的發(fā)展不是依靠正離子使陰極表明電離形成的電子維持的，

32、而是靠空間光電離產(chǎn)生的電子維持的，故陰極材料對氣體擊穿電壓影響不大。均勻場中強負電性流注自持放電的條件 自持放電條件公式非電負性氣體是適用的，但對于強電負性（絕緣性能好）氣體，還應引入系數(shù)描述電子的附著過程，的定義與相似，即一個電子沿電場方向行徑1cm時平均發(fā)生的電子附著次數(shù)。由此可知，在電負性氣體中，有效碰撞電離系數(shù) ：對于這種情況，湯遜理論自持放電條件（1-13）、（1-14）式中的不能簡單的用-來代替。這是因為在電負性氣體中，正離子數(shù)等于新增的電子數(shù)與負離子數(shù)之和。 一般強電負性的工程應用屬于流注放電的范疇。因此，均勻電場中電負性氣體的流注自持放電條件為： (-)d=K （1-16） 式

33、中，K為電子崩中電子的臨界值取對數(shù)。 （1-15）第二節(jié) 不均勻電場中的放電過程第二節(jié) 不均電場中的放電過程一 稍不均勻電場和極不均勻電場的放電特點圖1.10表示直徑為D的球隙的放電電壓與極間矩d的關系曲線。 d2D，電場比較均勻，其放電特性與均勻電場相似，一旦出現(xiàn)自持放電，立即導致整個氣隙擊穿。 稍不均勻電場和極不均勻電場的放電特點當d4D后，電場強度沿氣隙分布不均，因而當所加電壓達到某一臨界值時，在靠近二球極的表面出現(xiàn)藍紫色的暈光，并發(fā)出 “嗞嗞 ”，這種局部放電現(xiàn)象稱為電暈放電，開始出現(xiàn)電暈放電的電壓稱為電暈起始電壓。 當外加電壓進一步增大時，電極表面電暈層亦隨之擴大，并出現(xiàn)刷狀的細火花

34、，火花越來越長，最終導致氣隙完全擊穿。氣隙距離在2D4D之間時，屬于過渡區(qū)域，隨電壓升高會出現(xiàn)電暈，但不穩(wěn)定，該球隙立刻就轉為火花放電。由實驗可知，隨著電場不均勻程度增加，放電現(xiàn)象不相同，電場越是不均勻(兩球距離越大，電場越不均勻）擊穿電壓和電暈起始電壓之間的差別也越大。不均勻場的劃分 用是否存在穩(wěn)定的電暈放電來區(qū)分電場的不均勻度： 如果電場的不均勻程度導致存在穩(wěn)定電暈放電就稱為極不均勻電場； 雖然電場不均勻，但還不存在穩(wěn)定的電暈放電，電暈一旦出現(xiàn)，氣隙立刻被擊穿，就稱為不均勻電場。 要明確劃分稍不均勻場和極不均勻常比較困難，通常用電場的不均勻系數(shù)來大致劃分。不均勻系數(shù)f等于氣隙中最大場強 E

35、 max與平均場強Eav的比值 式中，U為極間電壓；d為極間距離。 通常f4就明顯地屬于極不均勻電場。（1-17）（1-18） 由上述可見，在稍不均勻電場中放電達到自持條件時發(fā)生擊穿現(xiàn)象，此時氣隙中平均電場強度比均勻電場氣隙的要小，因此在同樣極間距離時稍不均勻常氣隙的擊穿電壓比均勻場氣隙的要低，在極不均勻場氣隙中自持放電條件即是電暈起始條件，有發(fā)生電暈至擊穿電壓的過程還必須升高電壓才能完成。二 極不均勻電場中的電暈放電現(xiàn)象 電暈放電： 由于電場強度沿氣隙的分布極不均勻，因而當所加電壓達到某一臨界值時，曲率半徑較小的電極附近空間的電場強度首先達到了起始場強E0，因而在這個局部區(qū)域出現(xiàn)碰撞電離和電

36、子崩，甚至出現(xiàn)流注，這種僅僅發(fā)生在強場區(qū)（小曲率半徑電極附近空間）的局部放電稱為電暈放電。它是極不均勻電場中特有的氣體放電現(xiàn)象，是劃分均勻（稍不均勻）電場和極不均勻電場的依據(jù)。 電暈放電現(xiàn)象 在雨、雪、霧天氣時，導線表面會出現(xiàn)許多水滴，它們在強電場和重力的作用下，將克服本身的表面張力而被拉成錐形，從而使導線表面的電場發(fā)生變化，結果在較低的電壓和電場強度下就會出現(xiàn)電暈放電。電暈具有的效應：聲、光、熱效應；消耗能量；對無線電產(chǎn)生干擾；產(chǎn)生化學反應；產(chǎn)生“電風”。 電暈放電的電流強度取決于外加電壓、電極形狀、極間距離、氣體性質和密度等。能夠引起電暈的電壓稱為起暈電壓，起暈電壓與電極的曲率半徑有關，而

37、與間隙距離關系不大，半徑越小、起暈電壓越低。電暈放電的危害電暈放電引起的光、聲、熱等效應使空氣發(fā)生化學反應，都會消耗一定的能量。電暈損耗是超高壓輸電線路設計時必須考慮的因素，壞天氣時電暈損耗要比好天氣時大得多。電暈放電中，由于電子崩和流注不斷消失和重新出現(xiàn)所造成的放電脈沖會產(chǎn)生高頻電磁波，從而對無線電和電視廣播產(chǎn)生干擾。電暈放電還會產(chǎn)生可聞噪聲，并有可能超出環(huán)境保護所容許的標準。降低電暈的方法總原則：從根本上設法限制和降低導線的表面電場強度。在選擇導線的結構和尺寸時，應使好天氣時電暈損耗接近于零，對無線電和電視的干擾應限制到容許水平以下。對于超高壓和特高壓線路的分裂線來說，找到最佳的分裂距，使

38、導線表面最大電場強度值最小。電暈放電的有利之處：在列舉電暈放電所引起的危害之后，也應提到它有利的一面，例如：在輸電線上傳播的雷電電壓波因電暈放電而衰減其幅值和降低其波前陡度。電暈放電還在除塵器、靜電噴涂裝置、臭氧發(fā)生器等工業(yè)設施中得到廣泛應用。在輸電線上傳播的雷電電壓波因電暈放電而衰減其幅值和降低其波前陡度。操作過電壓的幅值也會受到電暈的抑制三 極不均勻電場中的放電過程極性效應 在極不均勻電場中，放電一定從曲率半徑較小的那個電極表面開始，與該電極極性無關。但后來的發(fā)展過程、氣隙的電氣強度、擊穿電壓等都與該電極的極性有密切的關系。極不均勻電場中的放電存在著明顯的極性效應 極性效應決定極性要看表面

39、電場較強的那個電極所具有的電位符號：1)在兩個電極幾何形狀不同時，極性取決于曲率半徑較小的那個電極的電位符號，如“棒-板”氣隙。2)在兩個電極幾何形狀相同時，極性取決于不接地的那個電極上的電位，如“棒-棒”氣隙。極性效應下面以電場極不均勻的“棒-板”氣隙為例，從流注的概念出發(fā)，說明放電的：1發(fā)展過程 2極性效應極性效應 正極性 如圖所示，棒極帶正電位時，電子崩頭部的電子到達棒極后即將被中和棒極附近強場區(qū)內的電暈 放電將在棒極附近空間留下許多正離子。這些正離子雖朝板極移動，但速度很慢而暫留在棒極附近。 這些正空間電荷削弱了棒極附近的電場強度，而加強了正離子群外部空間的電場，因此當電壓進一步提高，

40、隨著電暈放電區(qū)的擴展，強場區(qū)亦將逐漸向板極方向推進，因而放電的發(fā)展是順利的。正極性 空間正電荷阻止了棒極附近的流注形成，從而使電暈起始電壓有所提高。極性效應 負極性（棒） 如圖1-12（a）所示： 棒極負極性時，電子崩將由棒極表面出發(fā)向外發(fā)展，崩頭的電子在離開強場（電暈）區(qū)后，雖不能再引起碰撞電離，但仍繼續(xù)往板極運動。圖1-12（b）中 ：留在棒極附近的也是大批正離子，這時它們將加強棒極表面附近的電場而削弱外圍空間的電場。極性效應電場情況如圖1-12（c）所示。所以，當電壓進一步提高時，電暈區(qū)不易向外擴展，整個氣隙擊穿將是不順利的，因而這時氣隙的擊穿電壓要比正極性時高得多，完成擊穿過程所需的時

41、間也要比正極性時長得多。極性效應輸電線路和電氣設備外絕緣的空氣間隙大都屬于極不均勻電場的情況，所以在工頻高電壓的作用下，擊穿發(fā)生在外加電壓為正極性的那半周內。在進行外絕緣的沖擊電壓實驗時，也往往施加正極性沖擊電壓，因為此時電氣強度較低。 均勻電場的擊穿場強為30kV/cm，極不均勻電場的平均擊穿場強為5 kV/cm。隨著間隙距離的增大，擊穿電壓隨著增大，但擊穿場強是隨著降低的，因為擊穿電壓的增加速度沒有距離增加的速度快。試驗數(shù)據(jù)試驗數(shù)據(jù) 在極不均勻電場的情況下，不管棒-板間隙或是不同直徑的球-板間隙，擊穿電壓和距離的關系曲線都比較接近。就是說，在極不均勻電場中，擊穿電壓主要決定于間隙距離，而與

42、電極形狀的關系不大。因此在工程實踐中常用棒-板或棒-棒這兩種類型間隙的擊穿特性曲線作為選擇絕緣距離的參考。試驗數(shù)據(jù) 在工頻電壓作用下，棒-板間隙的擊穿總是發(fā)生在棒的極性為正、電壓達幅值時，并且其擊穿電壓（幅值）和直流電壓下的正棒-負板的擊穿電壓相近。棒-棒間隙的平均擊穿場強為3.8kV（有效值）/cm或5.36kV（幅值）/cm，棒-板間隙梢低一些，約為3.35kV（有效值）/cm或4.8kV（幅值）/cm。 小 結用不均勻系數(shù)來描述電場的不均勻程度；電暈放電是發(fā)生在小曲率半徑電極附近的放電； 電場極不均勻的“棒-板”氣隙，負極性擊穿電壓高于正極性擊穿電壓.第三節(jié) 空氣氣隙在各種電壓下 的擊穿

43、特性第四節(jié) 大氣條件對氣隙擊穿特性的影響 第三節(jié) 空氣間隙在各種電壓下的擊穿 特性 氣隙的擊穿特性與所加電壓的類型有很大的關系，在電力系統(tǒng)中，引起空氣氣隙擊穿的作用電壓波形及持續(xù)時間是多種多樣的，通?？梢詺w納為： 直流電壓工頻交流電壓2 雷電沖擊電壓 1 穩(wěn)態(tài)電壓3 操作沖擊電壓以上任何一種電壓下氣隙的擊穿特性還取決于電極的形狀，即電場形式。一、空氣間隙在穩(wěn)態(tài)電壓下的擊穿 直流電壓和工頻交流電壓統(tǒng)稱為穩(wěn)態(tài)電壓（這類電壓隨時間的變化率很小，在放電發(fā)展所需的時間范圍內可以認為外施電壓沒什么變化）。在穩(wěn)態(tài)電壓下氣隙的擊穿強度還與電場的均勻度有很大關系，因此下面討論電場均勻度不同的氣隙在穩(wěn)態(tài)電壓下的擊

44、穿特性。 1 均勻電場氣隙的擊穿 均勻電場就是電極間電力線互相平行的場，也就是電極尺寸比極間距離大得多的平行電極間的電場。由于均勻電場中電極布置是對稱的，各處場強相等，因此不存在極性效應，擊穿所需時間極短。實驗表明均勻場氣隙在直流、工頻電壓作用下的擊穿電壓是相同的。1 均勻電場氣隙的擊穿圖1.11給出了均勻電場中標準大氣狀態(tài)條件下（p0101.3kPa，T0293K，hc11g/m3)在穩(wěn)態(tài)電壓作用時空氣間隙的擊穿電壓峰值Ub與極間距離的關系。均勻電場氣隙的擊穿在穩(wěn)態(tài)電壓作用時空氣間隙的擊穿電壓峰值Ub與極間距離的關系，可用下面的經(jīng)驗公式表示：式中，d為極間距離，（cm）；為空氣相對密度，電壓

45、單位為KV，空氣的擊穿場強為30Kv/cm2 稍不均勻電場氣隙的擊穿（f2)若兩球對稱布置，其中任何一球都不接地，測量對地對稱的直流電壓時，無極性效應，但通常是一球接地適用，如圖1.12所示，由于大地的影響，電場分布不對稱，因而有極性效應。2 稍不均勻電場氣隙的擊穿（f2)球隙 圖1.13表示一球接地時，直徑為D的球隙的擊穿電壓Ub與氣隙距離d的關系。當dD/4時，電場不均勻度增大，大地對球隙中電場分布的影響加大，因而平均擊穿場強小，擊穿電壓的分散性增大。因此，為了保證測量精度，球隙測壓器的工作范圍應在dD/2。2 稍不均勻電場氣隙的擊穿（f2) (2)同軸圓柱 圖1.14給出同軸圓柱電極的外

46、筒內半徑R為10cm，而改變內筒外半徑r大小，其電暈起始電壓Uc，擊穿電壓Ub隨內筒外半徑r的變化而變化的趨勢。 R=10cm當r/R0.1時，氣隙已逐漸變?yōu)樯圆痪鶆螂妶?，這時有UbUc，擊穿前不再有穩(wěn)定的電暈放電，擊穿電壓的極大值出現(xiàn)在r/R0.33。同軸圓柱同軸圓柱 擊穿電壓隨r變化出現(xiàn)極大值可解釋為：當r很大時雖然電場均勻度接近1，但因氣隙距離d（Rr）很小，所以Ub很低；若r過小，雖然此時d增大，但由于電場不均勻度增大，也會使Ub下降。 3 極不均勻電場中的擊穿 在各種各樣的極不均勻電場氣隙中，“棒 棒”氣隙具有完全的對稱性，而“棒 板” 氣隙具有最大的不對稱性。實測表明，其他類型的極

47、不均勻電場氣隙的擊穿特性均處于這兩種極端情況的擊穿特性之間，因而對于實際工程中遇到的各種極不均勻電場氣隙來說 ，均可按其電極的對稱程度分別選用“棒一棒”或“棒 板”這兩種典型氣隙的擊穿特性曲線來 估算其電氣強度 。圖1.15 給出了“棒 棒” 和“棒 板”氣隙的直流擊穿電壓與極間距離（0-10cm范圍）的關系曲線?？梢钥闯觯赫龢O性“棒 板”的擊穿電壓遠低于負極性“棒 板”的擊穿電壓， “棒 棒” 的擊穿電壓介于二者之間，這說明不對稱的極不均勻電場在直流電壓下的擊穿電壓具有明顯的極性效應，而“棒 棒” 氣隙的極性效應不明顯。 3 極不均勻電場中的擊穿極不均勻電場中的直流擊穿圖1.16 表示“棒

48、棒”和“棒 板”長氣隙的擊穿特性曲線。此時，負極性下的平均擊穿場強降至10kV/cm左右，而正極性下只有約4. 5kv cm，比均勻場中的擊穿場強(約30kV/cm)小得多，這些實驗結果可用于估算超高壓直流輸電工程中對稱布置和不對稱布置所需的絕緣距離。圖1.16 “棒 棒”和“棒 板”長氣隙直流的擊穿特性曲線極不均勻電場中的工頻交流擊穿 在工頻交流電壓下測量氣隙的擊穿電壓時，通常是將電壓慢慢升高，自至發(fā)生擊穿、升壓的速率一般控制在每秒升高預期擊穿電壓值的3左右。在這樣的情況下，“棒 板”氣隙的擊穿總是發(fā)生在棒極為正極性的那半周的峰值附近，可見其工頻擊穿電壓的峰值定與正極性直流擊穿電壓相近，甚至

49、稍小，這可以解釋為：棒極附近空間電場會因上一個半波電壓所遺留下來的電荷而加強。“棒一棒”氣隙的工頻擊穿電壓要比“棒一板”氣隙高一些，因為相對而言，“棒 棒”氣隙的電場要比“棒一板”氣隙稍微均勻一些，（后者的最大場強區(qū)完全集中在棒板附近，而前者則由兩個棒極來分攤 ）極不均勻電場中的工頻交流擊穿圖1.17是空氣中棒間隙的工頻擊穿電壓與氣隙長度的關系曲線，可以看出在氣隙長度d不超過1m時“棒 棒”和“棒一板”氣隙的工頻擊穿電壓幾乎一樣、但在d進一步增大后、二者的區(qū)別就變得越來越大了。圖1.17 棒間隙的工頻擊穿電壓與氣隙長度的關系曲線極不均勻電場中的工頻交流擊穿 圖1.18是空氣間隙更長時的試驗數(shù)據(jù)

50、，由圖可知：當距離超過2m，擊穿電壓與氣隙距離的關系出現(xiàn)飽和趨勢。很明顯，如果再增大“棒一板”氣隙長度，對于提高其工頻擊穿電壓是無效的，因此在設計高壓裝置時，必須注意這點。各種氣隙的工頻擊穿電壓的分散性般不大，其標準偏差值不會超過23%圖1.18 各種長空氣間隙的工頻擊穿特性曲線 二 空氣間隙在沖擊電壓下的擊穿 沖擊電壓就是作用時間極為短暫的電壓，一般指雷電沖擊和操作沖擊電壓。前者是由雷電造成的幅值高、陡度大、作用時間極短的沖擊電壓；后者是由電力系統(tǒng)操作或發(fā)生事故時，因狀態(tài)發(fā)生突然變化引起的持續(xù)時間較長、幅值高于系統(tǒng)相電壓幾倍的沖擊電壓。下面分別討論雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓下氣隙的擊穿特性。

51、一在雷電沖擊電壓下的擊穿(1)雷電沖擊電壓標準波形T1視在波前時間； T2視在半峰值時間； Um沖擊電壓峰值IEC和國標的規(guī)定為： T11.2 s 30 T250 s 20 一般寫為1.2/50 s，有國家為1.5/40 s。沖擊電壓下?lián)舸┑姆烹姇r延Us：靜態(tài)擊穿電壓 沖擊電壓下，即使達到t1時，擊穿過程也可能還沒有開始。原因是：間隙中受到外界因素的作用而出現(xiàn)自由電子需要一定時間；那些自由電子中后來有的結合成了負離子，有的擴散到間隙外面去了，根本沒有引起電離過程；有的即使己經(jīng)引起電離過程，但由于各種不利因素的巧合，電離又可能終止。間隙中出現(xiàn)一個能引起電離過程并最終導致?lián)舸┑碾娮蛹此行щ娮有?/p>

52、要更長的時間。由于上述各種過程都具有統(tǒng)計件，故出現(xiàn)有效電子的時間也遵循統(tǒng)計規(guī)律。從t1開始，到間隙中出現(xiàn)一個有效電子所需的時間稱為統(tǒng)計時延ts。然而間隙出現(xiàn)有效電子，擊穿過程才只是開始。從出現(xiàn)有效電子，引起強烈的電離過程，到擊穿通道完全形成即間隙完全擊穿，還需要一定時間，稱為放電形成時延tf，同樣，tf也具有統(tǒng)計性。所以全部放電時間td有上述3部分組成。2 沖擊放電的時延沖擊放電的總時間tb：tbt1+ts+tf tlag=ts+tf 放電時延t1氣隙在持續(xù)電壓下的擊穿電壓為Us，為所加電壓從0上升到Us的時間；ts從t1開始到氣隙中出現(xiàn)第一個有效電子所需的時間稱為統(tǒng)計時延ts；tf出現(xiàn)有效電

53、子后，引起碰撞電離，形成電子崩，發(fā)展到流注和主放電，最后完成氣隙的擊穿。這個過程需要的時間稱為放電形成時延tf 。研究表明：短氣隙（幾cm內）中，特別是電場較均勻時，tstf,這種情況下tlag主要決定于ts。為了減小ts，一方面可以提高外施電壓使氣隙中出現(xiàn)有效電子的概率增加，另一方面可以采用人工光源照射，使陰極釋放出更多得的電子。較長氣隙中，放電時延往往主要決定于tf，且電場越不均勻則tf越長，顯然，對氣隙施加高于擊穿所需的最低電壓，可是ts和tf都縮短。 (3)雷電沖擊50擊穿電壓 在持續(xù)電壓作用下，當氣體狀態(tài)不變時，一定距離的間隙，其擊穿電壓具有確定的數(shù)值，當間隙上所加的電壓達到其擊穿電

54、壓時間隙就擊穿了。 在沖擊電壓作用下，單獨用一個電壓來描述間隙的擊穿就不合理了。U50%的含義是在該電壓作用下，氣隙擊穿和不擊穿的概率各為50%.雷電沖擊50擊穿電壓均勻電場和稍不均勻電場中的擊穿電壓：50沖擊擊穿電壓與靜態(tài)擊穿電壓相差不大（沖擊系數(shù)1）擊穿通常發(fā)生在波頭峰值附近。極不均勻電場中的擊穿電壓：放電時延較長，其沖擊系數(shù)均大于1，擊穿電壓分散性也大一些，其標準偏差可取3%。沖擊系數(shù)：雷電沖擊50擊穿電壓圖1.22是 “棒 棒” 和“棒 板”長氣隙的雷電50%沖擊擊穿電壓和極間距離的關系，可以看出“棒 棒” 和“棒 板”氣隙有明顯的極性效應。由圖可知：50%沖擊電壓比工頻擊穿電壓的峰值

55、要高。雷電沖擊50擊穿電壓極不均勻電場中的擊穿電壓：沖擊系數(shù)1；在50擊穿電壓下，當間隙較長時，擊穿通常發(fā)生在波尾。伏秒特性 沖擊擊穿特性最好用電壓和時間兩個參量來表示，這種在“電壓時間”坐標平面上形成的曲線，通常稱為伏秒特性曲線，它表示該氣隙的沖擊擊穿電壓與放電時間的關系。如圖1-23所示。繪制方法：保持沖擊電壓波形不變，逐步升高電壓使氣隙擊穿，記錄擊穿電壓波形，讀取擊穿電壓值U與擊穿時間t。 實際的伏秒特性曲線 實際的伏秒特性曲線如圖1-24所示，是一個以上、下包線為界的帶狀區(qū)域。通常取50伏秒特性或平均伏秒特性曲線來表征一個氣隙的沖擊擊穿特性。伏秒特性曲線保護設備要保護被保護設備，其伏秒

56、特性曲線必須完全位于被保護設備伏秒特性曲線的下面。圖1.24 伏秒特性的正確配合1保護間隙 2被保護設備 具有較陡伏秒特性曲線的保護設備不容易與具有平伏秒特性的被保護設備配合所以不能用保護間隙、管型避雷器來保護變壓器。圖1.24 伏秒特性的正確配合 操作沖擊電壓下的擊穿標準操作沖擊電壓波IEC和國標規(guī)定為：Tcr波前時間； T2半峰值時間；Um沖擊電壓峰值Tcr250s20； T22500s60 操作沖擊電壓下的擊穿標準操作沖擊電壓波衰減振蕩波（圖1.25b），其中第一個半波的持續(xù)時間為20003000s；第二個半波為反極性，它的峰值約占第一個半波峰值的4/5。操作沖擊電壓下的擊穿由圖可知：5

57、0%操作沖擊擊穿電壓具有極小值，對應于極小值的波前時間隨氣隙距離加大而增大。這是放電延時和空間電荷遷移造成的。U形曲線極小值左邊Eb隨tf的減小而增大是放電延時時間在起作用。U形曲線極小值右邊Eb隨tf的增加而增大，是因為電壓作用時間增加后空間電荷遷移的范圍擴大，改善了氣隙中的電場分布，從而使擊穿電壓提高。操作沖擊電壓下極不均勻場長氣隙呈U形曲線，如圖1.26所示。雖然操作沖擊電壓的變化速度和作用均介于工頻交流電壓和雷電沖擊電壓之間，但氣隙的操作沖擊擊穿電壓不僅遠低于雷電沖擊擊穿電壓，在某些波前時間內，甚至比工頻擊穿電壓還低。操作沖擊電壓下的擊穿 雖然操作沖擊電壓的變化速度和作用均介于工頻交流

58、電壓和 雷電沖擊電壓之間，但氣隙的操作沖擊擊穿電壓不僅遠低于 雷電沖擊擊穿電壓，在某些波前時間內，甚至比工頻擊穿電 壓還低。極不均勻電場長氣隙的操作擊穿特性也具有飽和特征，其飽和程度與電極對稱度、操作沖擊極性、波形形狀等有關，隨著極間距離的增大，氣隙的飽和更甚，這對發(fā)展特高壓技術是很不利的。操作沖擊電壓下的氣隙擊穿電壓和放電時間的分散性都比雷電沖擊電壓大得多，此時極不均勻電場的相應標準偏差可達5%8%。對空氣密度的校正對濕度的校正對海拔的校正大氣條件對氣隙擊穿特性的影響 第四節(jié) 大氣條件對氣隙擊穿特性的影響 前面介紹的不同氣隙在各種電壓下的擊穿特性均對應于標準大氣條件和正常海拔高度。 由于大氣

59、的壓力、溫度、濕度等條件都會影響空氣的密度、電子自由行程長度、碰撞電離及附著過程，所以也必然會影響氣隙的擊穿電壓。 海拔高度的影響亦與此類似，因為隨著海拔高度的增加，空氣的壓力和密度均下降。壓力：p0=101.3kPa(760mmHg)；溫度：t0=20攝氏度或T0=293K；絕對濕度：hc=11g/m3。國標規(guī)定的大氣條件： 正由于此，在不同大氣條件和海拔高度下所得出的擊穿電壓實測數(shù)據(jù)都必須換算到某種標準條件下才能互相進行比較。 上式不僅適用于氣隙的擊穿電壓，也適用于外絕緣的沿面閃絡電壓。：空氣密度校正因數(shù) ：濕度校正因數(shù) 實驗條件下的氣隙擊穿電壓 與標準大氣條件下的擊穿電壓 之間關系：0U

60、 在進行高壓試驗時，也往往要根據(jù)實際試驗時的大氣條件，將試驗標準中規(guī)定的標準大氣條件下的試驗電壓值換算得出實際應加的試驗電壓值。下面分別討論各個校正因數(shù)的取值：一、對空氣密度的校正空氣密度與壓力和溫度有關?？諝獾南鄬γ芏龋菏街校?：氣壓,kPa ：溫度,K.實驗表明，當 處于0.951.05的范圍內時，氣隙的擊穿電壓幾乎與 成正比，即此時的空氣密度校正因數(shù) ，因而： 在大氣條件下，氣隙的擊穿電壓隨 的增大而提高。氣隙不很長(例如不超過1m)時：上式能足夠準確地適用于各種電場型式和各種電壓類型下作近似的工程估算。更長的空氣間隙：擊穿電壓與大氣條件變化的關系，并不是一種簡單的線性關系，而是隨電極形