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高 电 压 技 术 第一篇 各类电介质在高电场下的电气特性 第二篇 电气设备的绝缘试验 第三篇 电力系统内部过电压与绝缘配合 第一篇 电介质在高电场下的特性 电介质在电气设备中作为绝缘材料使用，按其物质形态，可分为： ? 气体介质 ? 液体介质 ? 固体介质 在电气设备中: ?外绝缘: 一般由气体介质(空气)和固体介质(绝缘子)联合构成 ?内绝缘:一般由固体介质和液体介质联合构成 Ⅰ 气体介质的电气特性 一、非自持放电和自持放电 1.非自持放电： 当施加电压UUc时，电流值很小，这个电流值需要外界电离因素才能维持，这样的放电称非自持放电。 2.自持放电 当UUo时，电流剧增，气隙中的电离过程只靠外施电压就可以维持，不再需要外部电离因素，称自持放电。 二、汤逊理论 实质：放电的主要原因是电子碰撞电离，二次电子来源于正离子撞击阴极表面溢出电子，溢出电子是维持气体放电的必要条件。 自持放电条件： 适用范围：低气压短气隙，pd26.66kPa ·cm pd过大时汤逊理论无法解释： ?放电时间：很短 ?放电外形：具有分支的细通道 ?击穿电压：与理论计算不一致 ?阴极材料：无关 三、流注理论 流注发展过程 初始电子崩（电子崩头部电子数达到一定数量） → 电场畸变和加强 → 电子崩头部正负空间电荷复合 →放射大量光子 → 光电离 →崩头处二次电子（光电子）→（向正空间电荷区运动）碰撞游离 → 二次电子崩 →（二次电子崩电子跑到初崩正空间电荷区域）流注发展到阴极，气隙被击穿 流注的形成过程 1）在光照下，电子在强电场的作用下，形成电子崩，初崩发展到阳极时，电子迅速与阳极中和； 2）离子的速度较慢，暂留的正离子加强了正离子与阴极之间的电场，并使之畸变，同时放出大量的光子； 3）光子又电离了附近的气体，形成二次电子崩，二次电子崩的电子迅速移向阳极方向，在正电荷区域内形成正负带电粒子混合通道，这个电离通道称流注。流注端部又有二次电子崩留下的正电荷，进一步加强了电场，促使更多的新电子崩相继产生并与之汇合，使流注向前发展； 4）最后，流注发展到阴极，将两极接通，导致气隙空气被击穿。 三、流注理论 流注形成条件： ?电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸变，大大加强电子崩崩头和崩尾处的电场； ?电子崩中电荷密度很大，复合频繁，放射出的光子在这部分很强，电场区很容易成为引发新的空间光电离的辐射源，二次电子主要来源于空间光电离； ?气隙中一旦形成流注，放电由空间光电离自行维持 自持放电条件： 四、不均匀电场中的放电过程 1.极性效应： 由于高场强电极极性的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也不同，这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同，以及间隙击穿电压的不同。 ?判断极性：极性取决于曲率半径小的棒极的电位符号；电极形状相同时，取决于不接地棒极的电位。 2.比较击穿电压的大小： 五、空气间隙在各种电压下的特性 直流 稳态电压 交流 电压 均匀电场： 雷电冲击电压(伏秒特性) 冲击电压 操作冲击电压 六、其他内容 1大气条件对气隙击穿特性的影响 海拔高度的影响： 2.提高气体介质电气强度的方法： 改善电场分布；改变气体的状态和种类 3.沿面放电及防污对策 Ⅱ 液体和固体的电气强度 一、电介质的极化、电导和损耗 ? 1.极化类型和极化特点 ? 2.液体和固体的电导类型 ? 3.电介质的损耗 二、液体介质的击穿 1.纯净的液体击穿： 电击穿理论；气泡击穿理论 2.含杂质的液体击穿： “小桥”击穿理论 3.影响液体击穿电压的因素： 三、固体介质的击穿 1.电击穿