山东理工大学：《高电压技》课程教学资源（课件讲稿）高电压技术总复习

山素理王大深 高电压技术 总复习 高压教研组 高 2023年4月

高 电 压 技 术 总 复 习 高压教研组 2023年4月 高电压技术

归东理王大深 高电压技术 。第一篇 电介质的电气强度 第二篇 电气设备的绝缘试验 第三篇电力系统过电压与绝缘配合 高

高 电 压 技 术  第一篇 电介质的电气强度  第二篇 电气设备的绝缘试验  第三篇 电力系统过电压与绝缘配合 高电压技术

中东理王大写 第一篇电介质在高电场的特性 ÷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：人般由气体介质（空气）和固体介质（绝 缘子)联合构成 >内绝缘：二般由固体介质和液体介质联合构成

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 高电压技术

山理王大军 工气体介质的电气特性 一、非自持放电和自持放电 自持放电区 光照射 非自持放电区 U 图1测定气体中电流的回路示意图 图2气体中电流和电压的关系

Ⅰ 气体介质的电气特性  一、非自持放电和自持放电 高电压技术

中求理王大深 1.非自持放电： 当施加电压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

 1.非自持放电： 当施加电压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。 高电压技术

加东理王大 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： 1)1 ÷适用范围：低气压短气隙，pdk26.66 kPa.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 >1

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，pd<26.66kPa ·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 =− 1)1( d eα γ 高电压技术

三、流注理论 东理王大 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，公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： d 20

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： 高电压技术

山理王大 四、不均匀电场中的放电过程 1.极性效应： 在极不均匀电场中，虽然放电一定是从曲率 半径较小的那个电极表面开始，而与该电极 的极性无关，但后来的放电发展过程、气隙 的电气强度、击穿电压等都与该电极的极性 有很密切的关系。 >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

四、不均匀电场中的放电过程  1.极性效应： 在极不均匀电场中，虽然放电一定是从曲率 半径较小的那个电极表面开始，而与该电极 的极性无关，但后来的放电发展过程、气隙 的电气强度、击穿电压等都与该电极的极性 有很密切的关系。 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。 高电压技术

(一)正极性 山家理王大 (a) ÷如图所示：1棒极带正电 位时，电子崩头部的电 (6) 子到达棒极后即将被中 和，正离子朝板极移动， 但速度很慢而暂留在棒 (c) Eo+Ea 极附近。 图1正极性“棒一板"气隙中的电场畸变 E一原电畅：E一空间电荷附加电畅： Bem一合成电场

（一）正极性  如图所示：1.棒极带正电 位时，电子崩头部的电 子到达棒极后即将被中 和 ，正离子朝板极移动， 但速度很慢而暂留在棒 极附近。 高电压技术

山东理王大深 2.这些正空间电荷削弱 了棒极附近的电场强度， 而加强了正离子群与板 之间的电场，因此正离 子阻止了棒极附近的流 柱发生，放电难以自持， (6) 从而使电晕起始电压升高。 。3.当电压进一步提高， 随着电晕放电区的扩展， =E+E 强场区亦将逐渐向板极 方向推进，因而放电的 发展是顺利的，直至气 图1正极性“棒一板”气照中的电场畸变 隙被击穿。 E。一原电畅：E一空间电荷慰加电场： Em一合线电场

 2.这些正空间电荷削弱 了棒极附近的电场强度， 而加强了正离子群与板 之间的电场，因此正离 子阻止了棒极附近的流 柱发生，放电难以自持， 从而使电晕起始电压升高。  3.当电压进一步提高， 随着电晕放电区的扩展， 强场区亦将逐渐向板极 方向推进，因而放电的 发展是顺利的，直至气 隙被击穿。 高电压技术