山东理工大学：《高电压技》课程教学资源（课件讲稿）第一章 气体放电的基本物理过程和电气强度 第三节 空气间隙在各种电压下的特性

第三节空气间隙在各 种电压下的特性 主讲：何柏娜

第三节 空气间隙在各 种电压下的特性 主讲：何柏娜

第三节空气间隙在各种电压下的特性 空气间隙放电电压的影响因素如下： ,电场情况 >电压形式 ,大气条件

空气间隙放电电压的影响因素如下： Ø 电场情况 Ø 电压形式 Ø 大气条件 第三节 空气间隙在各种电压下的特性

直流 稳态电压 交流 电压 雷电冲击电压 冲击电压 操作冲击电压

直流 稳态电压 交流 电压 雷电冲击电压 冲击电压 操作冲击电压

空气间隙在稳态电压下的击穿 ÷1均匀电场气隙的击穿 U =-24.558d+6.66√ 击穿特点：击穿前无电晕、无极性效应，击穿 所需时间极短，直流、交流、正负 50%冲击电压的击穿电压是相同 的 实例：高压静电电压表内电极布置

一 、空气间隙在稳态电压下的击穿 v 1.均匀电场气隙的击穿 击穿特点：击穿前无电晕、无极性效应，击穿 所需时间极短，直流、交流、正负 50％冲击电压的击穿电压是相同 的 实例：高压静电电压表内电极布置 Ub  24.55d  6.66 d

2.稍不均匀场气隙的击穿 1)球隙： dD/4时：大地对球隙中电场分布的影响加大 因而平均击穿场强减小，击穿电压 的分散性大

v 2.稍不均匀场气隙的击穿 1）球隙： dD/4时：大地对球隙中电场分布的影响加大 因而平均击穿场强减小，击穿电压 的分散性大

。2稍不均匀场气隙的击穿 2)同轴圆柱 R>Uc R>0.1时：气隙逐渐变为稍不均匀场，此时有 Uc≈Ub,击穿前不再有稳定的电晕 放电，击穿电压极大值出现在 r/R≈0.33

v 2.稍不均匀场气隙的击穿 2）同轴圆柱 r/R> Uc r/R>0.1时：气隙逐渐变为稍不均匀场，此时有 Uc≈Ub，击穿前不再有稳定的电晕 放电，击穿电压极大值出现在 r/R ≈0.33

稍不均匀电场的击穿特点： >击穿前无电晕； >无明显的极性效应； >直流击穿电压、工频击穿电压峰值及 50%冲击击穿电压几乎一致

稍不均匀电场的击穿特点： Ø击穿前无电晕； Ø无明显的极性效应； Ø直流击穿电压、工频击穿电压峰值及 50％冲击击穿电压几乎一致

3.极不均匀场的击穿 >直流下： “棒一板”负极性击穿电压大大高于正极性 击穿电压，“棒一棒”击穿电压介于二者之 间。 >交流下： “棒-棒”气隙的工频击穿电压要比“棒-板” 气隙高一些，因为相对而言，“棒-棒”气隙 的电场要比“棒-板”气隙稍为均匀一些

v 3.极不均匀场的击穿 Ø直流下： “棒－板”负极性击穿电压大大高于正极性 击穿电压， “棒－棒”击穿电压介于二者之 间。 Ø交流下： “棒-棒”气隙的工频击穿电压要比“棒-板” 气隙高一些，因为相对而言， “棒-棒”气隙 的电场要比“棒-板”气隙稍为均匀一些

极不均匀场的击穿特性： >电场不均匀程度对击穿电压的影响减弱； >极间距离对击穿电压的影响增大； >在直流电压中，直流击穿电压的极性效应非 常明显；

极不均匀场的击穿特性： Ø电场不均匀程度对击穿电压的影响减弱； Ø极间距离对击穿电压的影响增大； Ø在直流电压中，直流击穿电压的极性效应非 常明显；

>工频电压下，击穿都发生在正半周峰值附近。 当间隙距离不大时，击穿电压基本上与间 隙距离呈线性上升的关系； 当间隙距离很大时，平均击穿场强明显降 低，即击穿电压不再随间隙距离的增大而线性 增加，呈现出饱和现象。 返回

Ø工频电压下，击穿都发生在正半周峰值附近。 返回 当间隙距离不大时，击穿电压基本上与间 隙距离呈线性上升的关系； 当间隙距离很大时，平均击穿场强明显降 低，即击穿电压不再随间隙距离的增大而线性 增加，呈现出饱和现象