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）固體介質處于均勻電場中，且界面與電力線平行，如圖（a）。,（2）固體介質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，且閃絡電壓比空氣間隙的擊穿電壓要低得多。,不同介質的沿面閃絡電壓,特點： （1）沿面閃絡電壓與固體絕緣材料特性有關； （2）介質表面粗糙，也會使電場分布畸變，從而使閃絡電壓降低；,（3）上述影響因素在高氣壓時表現(xiàn)得更為明顯。,氣壓對氮氣中沿面閃絡電壓的影響,（4）固體介質是否與電極緊密接觸對閃絡電壓有影響。,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電壓的影響,對于支柱絕緣子，內屏蔽電極可以提高沿面閃絡電壓。內屏蔽電極有一最佳深度，約10cm左右。,支柱絕緣子的內屏蔽電極深度 對雷電沖擊閃絡電壓的影響,4.3 極不均勻電場中的沿面放電,具有強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，例如用瓷油組合絕緣代替純瓷介質。 （2）減小絕緣表面電阻，即減小介質表面電阻率。例如在套管靠近接地法蘭處涂半導體釉；在電機絕緣的出槽口部分涂半導體漆等。,介質表面的電壓分布,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電壓峰值,沿面閃絡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 的交流閃絡電壓（環(huán)境溫度為30）,RH超過60%閃絡電壓下降； 原因：表面凝露,SF6中工頻沿面閃絡電壓 （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,雨中電導率對濕閃電壓的影響 （取雨水電導率為0.1S/m時的閃絡電壓為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，對閃絡電壓沒多大影響。但當絕緣子表面污層被濕潤，其表面電導劇增使絕緣子泄漏電流急劇增加。絕緣子的閃絡電壓（污閃電壓）大大降低，甚至有可能在工作電壓下發(fā)生閃絡。,絕緣子閃絡電壓與污染程度（以單位面積的污量表示）的關系,污閃的發(fā)展過程,（1）污層剛受潮時，介質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）當干燥帶的電位梯度超過沿面閃絡場強時，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）污穢的性質和污染程度 污穢的導電率越高和介質表面沉積的污穢量越多，則閃絡電壓越低。這實際上說明表面泄漏電流越大，閃絡電壓越低。所以在工程中常將污層表面電導率作為監(jiān)測絕緣子臟污嚴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致閃絡。,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電性相當?shù)牡戎蝶}(NaCl)量。用一個參數(shù)同時表征污穢性質及污穢量，以簡化對污穢嚴重程度的描述。,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