沿氣體、固體交界面處的氣體放電是電力系位系數(shù)主要原用之一。
沿面放電——一種氣體放電現(xiàn)象,介質(zhì)分界面上一電壓分布不均勻,沿面閃絡(luò)電壓比氣體,固體單獨(dú)擊穿電壓低,與固體介質(zhì)表面電場(chǎng)分布關(guān)系大。
按絕緣結(jié)構(gòu),固體介質(zhì)處于電極間電場(chǎng)中的形式:
① 處于均勻電場(chǎng)中,固氣分界而與電力線平行
② 處于極不均勻電場(chǎng)中,e平行分量大于垂直分量
③ 處于極不均勻電場(chǎng)中,e垂直分量大于平行分量
一、均勻電場(chǎng)中氣體沿固體介質(zhì)表面的放電
圖3-5a中,放電總是發(fā)生在固體介質(zhì)表面,且沿固體表面的閃路電壓比張空氣間隙的擊穿電壓低得多原因:
①固體介質(zhì)表面會(huì)吸附氣體中的水分形成水膜
水膜具有離子電導(dǎo),介質(zhì)表面電壓不均勻
②俚質(zhì)表面電阻不均勻及表面有傷痕裂紋,會(huì)畸變?cè)妶?chǎng)分布。使閃絡(luò)電壓降低。
③電極和固體介質(zhì)端面存在氣隙,場(chǎng)強(qiáng)大,發(fā)生電離,帶電質(zhì)點(diǎn)到達(dá)介質(zhì)有面,畸變電場(chǎng),閃絡(luò)電壓降低。
二、極不均勻電場(chǎng)具有弱垂直分量時(shí)的沿面放電
支柱絕緣較典型
比同電極結(jié)構(gòu)下經(jīng)空氣閃絡(luò)放電電壓降低不多,提高放電電壓的途徑——均勻屏蔽環(huán)改變電極形狀,緩和局部的高磁場(chǎng)。
三、極不均勻電場(chǎng)具有強(qiáng)垂直分量時(shí)的沿面放電
套管絕緣子,這種電場(chǎng)形式——介質(zhì)表面各處的場(chǎng)強(qiáng)差別很大,工頻電壓作用下出現(xiàn)滑閃放電圖3-8
外施電壓的升高:
①在法蘭的邊緣先出現(xiàn)淺藍(lán)色電暈放電
②進(jìn)一步升高,許多細(xì)光線——刷狀放電
③ 工高某臨界值,轉(zhuǎn)為明亮——淺紫色樹狀火花,不穩(wěn)定,爆裂聲響——滑閃放電
④ 再升高不多,火花延伸到另一電極——形成閃絡(luò)。
滑閃放電——肯有強(qiáng)垂直分量的絕緣結(jié)構(gòu)——滑閃放電形式
滑閃放電等效電絡(luò)解釋,圖3-9
法蘭附近沿介質(zhì)表面電流密度最大,在該處介質(zhì)表面電位梯度最大,達(dá)到電離值時(shí)出現(xiàn)初始沿面放電,電壓升高,放電發(fā)展。電場(chǎng)垂直分量作用,帶電質(zhì)點(diǎn)撞擊介質(zhì)表面,避部溫升,——引起熱電離,通道中帶電質(zhì)點(diǎn)數(shù)量劇增,電阻劇降,通道并沒(méi)有部場(chǎng)強(qiáng)增加,導(dǎo)致通道迅速增長(zhǎng)——滑閃放電。
特征——熱電高
進(jìn)一頻道發(fā)展——貫通兩極,完成閃絡(luò)(很快)
滑閃放電起始電壓
co,表面電容,ps電阻率
表面電容
滑閃放電條件:足夠強(qiáng)的垂直分量和水平分量
交變電壓,直流電壓下不出現(xiàn)滑閃放電
四、影響沿面閃絡(luò)電壓的因素
1.電場(chǎng)分布情況和作用電壓波形的影響
均勻放電場(chǎng)中:沿面閃絡(luò)電壓明顯低于空氣間隙擊穿電壓
工頻和直流電壓下的沿面閃絡(luò)電壓,低于高頻和沖擊電壓作用下的閃絡(luò)電壓
2.電介質(zhì)材料的影響
3.氣體條件的影響
4.雨水的影響
石蠟不吸潮較高,陶瓷吸潮較低。工程上用表面涂敷方法提高沿面閃絡(luò)電壓。