電暈放電和沿面放電

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1、(1)第六節(jié)不均勻電場中的放電過程一、稍不均勻電場和極不均勻電場中的放電過程§2.3電暈放電一、稍不均勻電場和極不均勻電場的放電特征按照電場的不均勻程度分為稍不均勻電場和極不均勻電場。稍不均勻電場：放電特性與均勻電場相似，一旦出現(xiàn)自持放電便一定立即導(dǎo)致整個(gè)氣隙擊穿。例如：高壓實(shí)驗(yàn)中用來測高電壓的球隙、全封閉組合電器中的分相母線筒。極不均勻電場：電場強(qiáng)度沿氣隙分布極不均勻，當(dāng)所加電壓達(dá)到某一臨界值時(shí)，曲率半徑小的電極附近空間電場強(qiáng)度首先達(dá)到起始場強(qiáng)值E0，在此區(qū)域先出現(xiàn)碰撞電離和電子崩，甚至出現(xiàn)流柱。第三節(jié)自放電條件110kV全封閉組合電器(2)分相母線筒圖戶外1000k

2、V特高壓GIS變電站實(shí)景圖(3)(4)電暈放電電場不均勻系數(shù)電場不均勻系數(shù)式中Emax最大電場強(qiáng)度,Eav為平均電場強(qiáng)度。f<2時(shí)為稍不均勻電場f>4以上時(shí)明顯地屬于極不均勻電場第(5)二、電暈放電電暈放電可以是極不均勻電場氣隙擊穿過程的第一階段，也可以是長期存在的穩(wěn)定放電形式。這種放電是極不均勻電場所特有的一種放電形式。(6)（1）基本物理過程描述；（2）外觀特征：電極附近空間發(fā)出藍(lán)色的暈光；（3）外加電壓增大，電暈區(qū)也隨之?dāng)U大，放電電流也增大（由微安級到毫安級），但氣隙總的來看，還保持著絕緣狀態(tài)，還沒有被擊穿。(7)三、電暈的危害（1）光、聲、熱等效應(yīng)使空氣發(fā)生化學(xué)

3、反應(yīng)，產(chǎn)生腐蝕作用；（2）消耗能量，電暈損耗是超高壓輸電線路設(shè)計(jì)是必須考慮的因素，壞天氣電暈功率損耗會比好天氣時(shí)大得多；（3）電暈會對無線電和電視廣播產(chǎn)生干擾，還可能產(chǎn)生超過環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的噪聲。四、防止和減輕電暈的方法根據(jù)產(chǎn)生的機(jī)理制定方法采用擴(kuò)徑導(dǎo)線和空心導(dǎo)線，更加合適的措施是采用分裂導(dǎo)線（思考其他優(yōu)點(diǎn)？）。(8)電暈的積極意義分裂導(dǎo)線：每相都用若干根直徑較小的平行分導(dǎo)線來替換大直徑導(dǎo)線。分裂數(shù)超過兩根時(shí)，這些分導(dǎo)線通常被布置在一個(gè)圓的內(nèi)接正多邊形頂點(diǎn)上。分裂導(dǎo)線的電場強(qiáng)度與分導(dǎo)線的直徑和分導(dǎo)線間的距離d有關(guān)。330—750kv的超高壓線路，分裂數(shù)一般取2—4；1000k

4、v及以上的特高壓線路分裂數(shù)就更多，例如取8或更大。五、電暈的積極意義衰減雷電過電壓幅值和降低其陡度；抑制操作過電壓的幅值；改善電場分布；廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)施（靜電除塵器、靜電噴涂裝置、臭氧發(fā)生器）。(9)一、短間隙的擊穿擊穿過程1、非自持放電階段2、流柱發(fā)展階段。§2.4不均勻電場氣隙的擊穿非自持放電階段（1）當(dāng)棒具有正極性時(shí)在棒極附近，積聚起正空間電荷，減少了緊貼棒極附近的電場，而略微加強(qiáng)了外部空間的電場，棒極附近難以造成流柱，使得放電自持，即電暈放電難以形成。(10)非自持放電階段（1）當(dāng)棒具有負(fù)極性時(shí)電子崩中電子離開強(qiáng)電場區(qū)后，不再引起電離，正離子逐漸向棒極運(yùn)動，在

5、棒極附近出現(xiàn)了比較集中的正空間電荷，使電場畸變。棒極附近的電場得到增強(qiáng)，因而自持放電條件易于滿足，易于轉(zhuǎn)入流柱而形成電暈放電。(11)流柱發(fā)展階段（1）當(dāng)棒具有正極性時(shí)電子崩進(jìn)入棒電極，正電荷留在棒尖加強(qiáng)了前方的電場（曲線2），對形成流柱發(fā)展有利。頭部前方產(chǎn)生電子崩，吸引入流柱頭部正電荷區(qū)域，加強(qiáng)并延長流柱通道；流柱及其頭部的正電荷使強(qiáng)電場區(qū)更向前推移（曲線3），促進(jìn)流柱通道進(jìn)一步發(fā)展，逐漸向陰極推進(jìn)，形成正流柱。(12)流柱發(fā)展階段（1）當(dāng)棒具有負(fù)極性時(shí)電子崩由強(qiáng)場區(qū)向弱場區(qū)發(fā)展，對電子崩發(fā)展不利。棒極前的正電荷區(qū)消弱了前方空間的電場，使流柱發(fā)展不利（曲線2）；等離子

6、體層前方電場足夠強(qiáng)后，發(fā)展新電子崩，形成了大量二次電子崩，匯集起來后使得等離子體層向陽極推進(jìn)，形成負(fù)流柱(13)極性效應(yīng)曲率半徑較小的電極的電位符號不同時(shí)，氣隙的擊穿電壓存在明顯差異的現(xiàn)象。極性效應(yīng)的應(yīng)用在進(jìn)行外絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)時(shí)往往加正極性沖擊電壓；在工頻高壓作用下，擊穿均發(fā)生在外加電壓為正極性的半周內(nèi)。二、長氣隙的擊穿氣隙較長時(shí)，流注往往不能一次貫穿整個(gè)氣隙，而出現(xiàn)逐級推進(jìn)的先導(dǎo)放電現(xiàn)象。長間隙的放電過程：電暈放電——先導(dǎo)放電（熱電離）——主放電——整個(gè)氣隙被擊穿。**雷電放電是自然界的超長間隙放電，其先導(dǎo)過程和主放電過程發(fā)展的最充分。(15)§2.6沿面放電和污

7、閃事故一、沿面放電概念沿面放電：沿氣體和固體絕緣或氣體和液體絕緣表面發(fā)生的氣體放電現(xiàn)象叫沿面放電。氣體中沿著固體絕緣表面放電的形式包括：沿面滑閃：尚未發(fā)生擊穿；沿面閃絡(luò)：沿面擊穿；(16)二、研究沿面放電的意義電力系統(tǒng)中絕緣子、套管等固體絕緣在機(jī)械上對高壓導(dǎo)體起固定作用，又在電氣上起絕緣作用，其絕緣狀況（擊穿和閃絡(luò)）關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。輸電線路和變電所外絕緣的實(shí)際絕緣水平取決于它的沿面閃絡(luò)電壓（為什么）。沿固體介質(zhì)表面的閃絡(luò)電壓不但比固體介質(zhì)本身的擊穿電壓低得多，而且比極間距離相同的純氣隙的擊穿電壓低不少？(17)三、沿面放電的