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2024
03-27

空氣中測試擊穿電壓時沿面閃絡、放電、爬電現象
電力系統中，電氣設備的帶電部分總要用固體絕緣材料來支撐或懸掛。絕大多數情況下，這些固體絕緣是處于空氣之中。如輸電線路的懸式絕緣子、隔離開關的支柱絕緣子等。當加在這些絕緣子的極間電壓超過一定值時，常常在固體介質和空氣的交界面上出現放電現象，這種沿著固體介質表面氣體發生放電稱為沿面放電。當沿面放電發展成貫穿性放電時，稱為沿面閃絡，簡稱閃絡。沿面閃絡電壓通常比純空氣間隙的電壓擊穿低，而且受絕緣表面狀態、污染程度、氣候條件等因素影響很大。電力系統中的絕緣事故，如輸電線路遭受雷擊時絕緣子的閃絡、污穢工業區
2024
03-27

提高絕緣強度的方法
在高壓電氣設備中經常遇到氣體絕緣間隙，總希望能采用盡量小的間隙距離，以減小設備的尺寸。為此需要采取措施，以提高氣體間隙的絕緣強度。從本章第六節分析影響氣體間隙絕緣強度的各種因素可得，提高氣體間隙絕緣強度的方法不外乎兩個途徑：一個是改善電場分布，使之盡量均勻；另一個是利用其他方法來削弱氣體間隙中的游離過程。以下對這兩類措施作一簡單的介紹。一、改善電場分布的措施由前述可知，均勻電場和稍不均勻電場中氣體間隙的平均擊穿場強比極不均勻電場中氣體間隙的要高得多。電場分布越均勻，則間隙的平均擊穿場強也越高，因
2024
03-27

大氣條件對電壓擊穿的影響
空氣間隙及電氣設備外部絕緣的電壓擊穿受到大氣壓力，溫度和濕度的影響。在不同的大氣條件下，空氣間隙及電氣設備外部絕緣的電壓擊穿必須換算到標準大氣條件下才能進行比較。我國規定的標準大氣條件是：大氣壓力P0=101kPa、溫度t0=20℃，濕度f0=11g/m3。在實際試驗條件下空氣間隙的電壓擊穿和標準大氣條件下空氣間隙的電壓擊穿可以通過相應的校正系數換算求得。一、相對密度不同時電壓擊穿的影響當氣體的溫度或壓力改變時，其結果都反映為氣體相對密度的變化，空氣的相對密度δ為試驗條件下的密度與標準大氣條件下
2024
03-27

操作電壓下氣隙的擊穿電壓特性
電力系統在操作或發生事故時，因狀態發生突然變化而引起電感和電容回路的振蕩產生過電壓，稱為操作過電壓。操作過電壓的峰值可高達最大相電壓的3~3.5倍，因此為保證安全運行，需要對高壓電氣設備的絕緣考察其耐受操作過電壓的能力。在電力系統中的操作過電壓作用下空氣間隙的擊穿特件，過去曾認為與工頻電壓的擊穿特性差別不大，其電壓擊穿介于電壓擊穿和工頻電壓擊穿之間，一般可以引入某個操作系數把操作過電壓折算成等效工頻電壓來考慮，故早期的工程實踐中，常采用工頻電壓試驗來考驗絕緣耐受操作過電壓的能力。近20年來，隨著
2024
03-25

電壓下氣隙的擊穿特性
電壓一般是指持續時間很短，只有約幾個微妙到幾十個微秒的非周期性變化的電壓。由產生的過電正就屬于這樣的電壓。由于電壓作用時間短到可以與放電需要的時間相比擬，所以空氣間隙在電壓作用下有著一系列的特點，本節將介紹空氣間隙在電壓作用下所顯現的一些主要放電特性。一、標準波形為了檢驗絕緣耐受電壓的能力，在實驗室中可以利用電壓發生器產生高壓，以模擬放電引起的過電壓。為了使所得到的結果可以互相比較，需要規定標準波形。標準波形是根據電力系統中大量實測得到的過電壓波形制訂的。我國規定的電壓標準波形如圖1-14所示。
2024
03-25

不均勻電場中氣隙的放電特性
在電力工程的大多數實際絕緣結構中，電場都是不均勻的。不均勻電場可分為稍不的勻電場和極不均勻電場，全封閉組合電器(GIS)的母線筒和高壓實驗室中測量電壓用的球間隙是典型的稍不均勻電場；高壓輸電線之間的空氣絕緣和實驗室中高壓發生器的輸出端對墻的空氣絕緣則是極不均勻電場。稍不均勻電場中放電的特點與均勻電場中相似，在間隙擊穿前看不到有什么放電的跡象。而不均勻電場(以下指的不均勻電場就是指極不均勻電場)中空氣間隙的放電具有一系列的特點，因此，研究不均勻電場中氣體放電的規律有很大的實際意義。考慮到實際絕緣結
2024
03-25

均勻電場中電壓擊穿的擊穿放電特性
20世紀初，湯遜（Townsend)在均勻電場、低氣壓、短間隙的條件下進行了放電試驗，依據試驗研究結果提出了比較系統的理論和計算公式，解釋了整個間隙放電的過程和擊穿條件，這是最早的氣體放電理論，稱為湯遜的電子崩理論(亦稱湯遜放電理論)。整個理論雖然有很大的局限性，但其對電了崩發展過程的分析為氣體放電的研究奠定了基礎。隨著電力系統電壓等級的提高和試驗研究工作的不斷完善，高氣壓、長間隙條件下氣體間隙擊穿的實驗研究逐漸發展起來，在此實驗研究的基礎上，總結出了大氣中氣體間隙擊穿的流注理論。這兩個理論可以
2024
03-25

絕緣強度中帶電質點的產生與消失
一、氣體原子的激發與游離氣體原子在外界因素（電場、高溫等)的作用下，吸收外界能量使其內部能量增加，這時氣休原子核外的電了將從離原子核較近的軌道跳到離原子核較遠的軌道上去，此過程稱為原子的激發，也稱激勵。被激發的原子稱為激發原子，微發原子內部的能量比正常原子大。原子的激發狀態是不穩定狀態，一般經過約10-8s就會回復到正常狀態，激發原子回到正常狀態時將以短波光的形式放出能量。如果中性原子由外界獲得足夠的能量，以致使原子中的一個或幾個電子脫離原子核的束縛而成為自由電子和正離子(即帶電質點)，此過程稱
2024
03-25

介質的擊穿場強的絕緣特性
氣體、特別是空氣，是電力系統中應用相當廣泛的絕緣材料。如架空輸電線路相與相之間、線路與鐵塔之間、變壓器引出線之間都是以空氣作為絕緣介質的。此外，在一些液體與固體絕緣材料內部也或多或少的含有一些氣泡。所以氣體放電的研究是高電壓技術中的一個基本任務。在通常情況下，由于宇宙射線及地層放射性物質的作用，氣體中含有少量的帶電質點(約為1000對/cm3)，在電場作用下，這些帶電質點沿電場方向運動，形成電導電流，故氣體通常并不是理想的絕緣材料。當電場較弱時，由于帶電質點極少，氣體中的電導電流也極小，故可認為
2024
03-22

差熱分析技術在材料研發中的應用與優勢
差熱分析技術，作為一種重要的熱分析手段，在材料研發領域發揮著舉足輕重的作用。它通過測量物質在加熱或冷卻過程中與參比物之間的溫度差，來研究物質的熱性能變化，為材料研發提供了寶貴的實驗數據。在材料研發過程中，差熱分析技術被廣泛應用于材料的熱穩定性、相變、反應動力學等方面的研究。通過差熱分析，研究人員可以準確測定材料的熔點、玻璃化轉變溫度、結晶溫度等關鍵參數，從而評估材料的熱穩定性和加工性能。此外，差熱分析還可以揭示材料在加熱過程中的相變過程，為材料的相變機制研究提供重要依據。差熱分析技術在材料研發中
2024
03-20

固體介質電擊穿場強的擊穿過程
一、固體介質的擊穿過程對固體介質加電壓后，當介質中電場足夠時，會使介質內存在的少量自由電子得到加速，產生碰撞游離，使電子數增多，導致擊穿，這種擊穿形式稱為電擊穿。其特點是：過程極快，約為10-6—10-8s；擊穿電壓值高，介質溫度不高；擊穿場強與電場均勻程度關系密切。與周圍環境溫度無關。在固體介質受電壓作用時間較長時，由于介質中發生損耗的熱量大于發散的熱量時，介質溫度便升高，而介質又具有負的溫度系數，這將會使電流進一步增大。因此，損耗發熱也隨之增大，最后溫升過高，導致絕緣性能喪失，介質即被擊穿。
2024
03-20

材料擊穿電壓過程及影響因素與改進辦法
一、介質擊穿過程對介質施加電壓，當電壓達一定值時，將使發生擊穿，純凈介質的擊穿過程可用碰撞游離來解釋，即電子從電極上或液體分子本身分裂出來，是在電場作用下發生的。純凈液體介質擊穿場強雖高，但其提純極其復雜，而且設備的制造及運行中又難免產生雜質，故在工業上應用的液體介質中總含有一些雜質，例如變壓器油常因受潮而含水分，并有從固體材料中脫落的纖維，它們對油的擊穿過程都有影響，由于水的介電系數很大，當被纖維吸收后，易沿電場方向排列，形成雜質“小橋”，當小橋連通電極時，將使泄漏電流增加，發熱增多，因面又使
2024
03-20

電介質損耗測試的意義
介質在電壓作用下有能量損耗：一種是由極化引起的損耗，極性介質中偶極子轉動有能量損耗，在多層介質中也會產生夾層介質極化引起損耗；另一種是電導引起的損耗。直流電壓作用下，由于無周期性的極化，因此損耗只是由電導引起，用體積電阻率和表面電阻率兩個物理量已足夠表達，故直流電壓下不需再引入介質損耗這個概念。但在交流電壓作用下，除電導損耗外，還有由于周期性的極化而引起的能量損耗：因此，需引入一新的物理量來表示，如圖2-10所示。圖2-10(b)為介質兩端施加交流電壓時的電壓電流向量圖（取電壓為基準量)，由于介
2024
03-20

電介質的電導(或絕緣電阻)
任何電介質總有一些聯系弱的帶電質點存在，在電場作用下，它們可作有方向的運動構成電流，因而任何電介質都具有一定的電導。在加直流電壓U于介質時，初瞬間由于各種極化過程的存在，流過介質中的電流是隨時間變化的，在一定時間后，極化過程結束，流過介質的電流趨于一定值I(泄漏電流)，與此對應的電阻稱電介質的絕緣電阻(R∞)，可用下式求得對固體介質，它應包括絕緣的體積絕緣電阻與表面絕緣電阻兩部分。如果要把絕緣的體積泄漏與表面泄漏分開，應在測量回路中加輔助電極，使表面造游不通過測量表計。介質的絕緣電阻決定著介質中
2024
03-20

液體及固體材料的電氣擊穿電壓性能
液體及固體介質的電氣性能絕緣材料(常稱為電介質)，具有很高的電阻率(通常為106～109Ω·m)是電工中應用廣泛的一類材料。除了氣體外，還應用固體、液體材料。固體材料除了做絕緣外，還可用做載流導體的支承，或作為極間屏障，以提高氣體或液體間隙的絕緣強度。液體絕緣材料，還常作為載流導體或磁導體(鐵芯)的冷卻劑，在某些開關電器中可用它做滅弧材料。因此，對液體、固體物質結構以及它們在電場作用下新發生的物理現象的研究，能使我們了解并確定它們的電、熱、機械、化學、物理等方面的性能。木章主要講述液體、固體電介
2024
02-27

電弧接地過電壓及引起工頻電壓升高的原因主要有哪些
內部過電壓由運行經驗可知：當電力系統中進行某些操作，例如切合空載線路，切除空載變壓器等；或發生故障時(如單相接地)會引起過電壓。在設備或線路上有過電壓出現時，代表設備絕緣的電容C上就獲得與過電壓值相對應的靜電場能量，即產生過電壓需一定的能源，在上述場合過電壓的起因，能量均來自系統內部，為與前面的大氣過電壓相區別，稱其為“內過電壓”。系統參數變化的原因是多種多樣的，因此，內部過電壓的幅值、振蕩頻率及持續時間不盡相同，通常可按產生的原因將內部過電壓分為操作過電壓和暫時過電壓。操作過電壓即電磁暫態過程
2024
02-27

交流電氣強度與直流擊穿強度有什么區別？
直流耐壓試驗也能確定絕緣的電氣強度。與交流耐壓試驗相比，它有以下特點：可使試驗設備輕小，也即大容量試品（電纜、電容器等），進行交流耐壓試驗時，試驗設備容量往往過大（為使試驗及調壓設備輕便，可以采用諧振試驗線路以減小電源設備容量)。其次是在絕緣進行直流耐壓試驗的同時，可通過測量泄漏電流來觀察絕緣內部集中性缺陷。試驗的接線同前面介紹的泄漏電流試驗相同。ZJC-50KV交直流電氣強度與擊穿強度測試設備：圖3-18為一臺30MW、10.5kV汽輪發電機各相繞組的直流泄漏電流試驗曲線，當試驗電壓升至14k
2024
02-27

工頻高電壓擊穿的測量儀器及方法
工頻高電壓的測量方法很多，概括起來可以分為兩類，一類是低壓側測量，另一類是高壓側測量。不管用何種方法進行測量，也不論是測量幅值還是有效值，測量誤差應不大于3%。ZJC-100KV高壓擊穿設備：1.低壓側測量低壓側測量的方法是測量試驗變壓器低壓繞組或測量線圈(試驗變壓器上配置的供測量電壓用的附加線圈)兩端的電壓，然后按變比換算至高壓側，即得到高壓側的電壓。由于電容效應的影響，這種測方法往往存在較大的誤差。進行交流耐壓試驗時，被試品一般均電容性的，試驗變壓器在電容性負載下，由于電容電流在線圈上會產生
2024
02-27

絕緣材料耐壓實驗設備介紹
耐壓試驗是絕緣預防性試驗的一個重要項目，即對絕緣施加一個比工作電壓高得多的電壓進行試驗。在試驗過程中可能引起設備絕緣的損壞，故又稱破壞性試驗。為避免設備的損壞，耐壓試驗要在非破壞性試驗之后進行，即在非破壞試驗合格后方允許進行。在耐壓試驗時所加電壓有工頻交流、直流高壓、沖擊高壓等，在此僅介紹前兩種。為得到工頻高壓，需要有工頻試驗變壓器，它是高壓實驗室基本設備之一。此外，高壓下的測量也是高壓試驗中的一個重要內容，也將在本節內作簡要的敘述。一、工頻試驗變壓器在實驗室中，利用試驗變壓器可獲得工頻高正。試
2024
02-27

影響絕緣材料介損測量結果的主要因素
1.溫度溫度對tanδ測量影響較大，影響的程度與絕緣材料和絕緣結構有關。對同一試品，tanδ隨溫度的升高而增大，所以，須將不同溫度下的tanδ換算到20℃，但因試品的溫度不易測量準確，換算后誤差大，所以，應盡量在10～30℃測量。實踐表明，在低溫或濕度較大時，測得的tanδ不反映真實絕緣狀況。2.電壓對于正常良好的絕緣，在一定的試驗電壓范圍內，tanδ一般不變或略有增加。但如果絕緣內部有缺陷時，tanδ隨電壓的變化則有明顯的變化，如圖3-10所示。3.頻率頻率對極性介質的tanδ有影響，隨著頻率

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