六氟化硫氣體絕緣

高電壓絕緣技術(shù)第一節(jié)

引言第二節(jié)

均勻及不均勻電場中六氟化硫的擊穿第三節(jié)

極不均勻電場中六氟化硫的擊穿第四節(jié)

六氟化硫氣體的沖擊擊穿特性第五節(jié)

六氟化硫氣體中沿固體介質(zhì)表面的放電第六節(jié)

含六氟化硫的混合氣體六氟化硫氣體絕緣

1900年SF6首次出現(xiàn)；50年代開始作為絕緣和滅弧介質(zhì)使用，1965年開始出現(xiàn)六氟化硫金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS），將變壓器以外的其他設(shè)備全部封閉在接地金屬外殼內(nèi)的氣體絕緣變電站，殼內(nèi)充以0.3～0.4MPa的SF6作為相間和相對地的絕緣。六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣GIS變電站優(yōu)點：1）體積小2）滅弧能力強(qiáng)3）不受外界影響六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第一節(jié)引言

一、絕緣結(jié)構(gòu)類型1）SF6氣隙絕緣2）SF6與絕緣子沿面絕緣3）出線絕緣（套管）4）

SF6-薄膜組合絕緣六氟化硫氣體絕緣第一節(jié)引言

絕緣結(jié)構(gòu)六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣1）無色無味2）較高的介電強(qiáng)度3）優(yōu)良的滅弧能力4)不可燃5)放電時會產(chǎn)生有毒物質(zhì)高壓下會液化能與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生腐蝕物質(zhì)六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第一節(jié)引言

SF6的物理化學(xué)性質(zhì)1）SF6會聚集在地面—防窒息—工作面要通風(fēng)2）雜質(zhì)有毒—嚴(yán)格控制純度3）在設(shè)備內(nèi)部吸附劑4)工作人員接觸有毒氣體時要帶放毒面具和防護(hù)手套六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

六氟化硫氣體絕緣1）均勻電場中介電強(qiáng)度約為相同氣壓下空氣的2.5~3倍2)

0.3MPa時約和變壓器油的相當(dāng)六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

一、SF6的介電強(qiáng)度原因:1)極強(qiáng)的電負(fù)性,容易吸附電子形成負(fù)離子,阻礙放電的形成和發(fā)展2)分子直徑大,使電子平均自由行程縮短,不易積累能量,而SF6的電離電位較大,因而減小了電離的可能性3)電子與氣體分子相遇時,因極化增加能量損耗,減弱其碰撞電離能力六氟化硫氣體絕緣電子崩發(fā)展過程中,電子數(shù)目計算:電子電離系數(shù)電子附著系數(shù)有效電離系數(shù)第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

二、SF6的電子電離系數(shù)和附著系數(shù)六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

二、SF6的電子電離系數(shù)和附著系數(shù)六氟化硫氣體絕緣均勻電場中,當(dāng)電子崩頭部電子數(shù)達(dá)到臨界值時,電子崩轉(zhuǎn)入流注,放電轉(zhuǎn)入自持階段第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

三、自持放電條件六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

四、SF6氣體的巴申曲線最小擊穿電壓為507V,在pd=3.5X10-5MPacm時得到.當(dāng)壓力不大時,相同pd有相同的Ub壓力較大時,出現(xiàn)偏離.六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

四、SF6氣體的巴申曲線六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

五、電極表面狀態(tài)的影響現(xiàn)象:實際擊穿Eb/p小于(E/p)crit,而且巴申曲線有分支解釋:電極表面有突出物當(dāng)電子崩由突出物處開始發(fā)展,達(dá)到一定長度而使崩頭電子數(shù)達(dá)到臨界值ncrit時,間隙擊穿電極表面有突出物的原因是：表面粗糙或有導(dǎo)電微粒附著。六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

五、電極表面狀態(tài)的影響六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

2.5電極表面狀態(tài)的影響臨界壓力pk:Eb/p=(E/p)crit時的壓力(ph)crit=6MPa.um臨界擊穿壓力與突出物高度h有關(guān)比較氣體絕緣,要同時考慮(E/p)crit和(ph)crit六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

2.5電極表面狀態(tài)的影響六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

2.5電極表面狀態(tài)的影響六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

2.5電極表面狀態(tài)的影響六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

六、導(dǎo)電微粒的影響SF6氣體對灰塵和導(dǎo)電微粒十分敏感,而少量氣體雜質(zhì)或灰塵不會有明顯影響六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

六、導(dǎo)電微粒的影響六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

八、面積效應(yīng)電極面積越大時，電極表面嚴(yán)重突出物和一些影響擊穿電壓的偶然因素出現(xiàn)的概率也越大，因而擊穿電壓下降。六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

九、稍不均勻電場中SF6的擊穿六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

九、稍不均勻電場中SF6的擊穿六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

九、稍不均勻電場中SF6的擊穿六氟化硫氣體絕緣電子崩轉(zhuǎn)變?yōu)榱髯⒌臈l件即為擊穿條件電場的不均勻程度對擊穿電壓影響很大，特別是最大電場———實際中盡量減小最大電場，例對同軸圓柱結(jié)構(gòu)取R=3r。擊穿電壓有飽和現(xiàn)象和極性效應(yīng)第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

2.8稍不均勻電場中SF6的擊穿六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

九、稍不均勻電場中SF6的擊穿六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第二節(jié)均勻場和稍不均勻場中SF6的擊穿

九、稍不均勻電場中SF6的擊穿六氟化硫氣體絕緣第三節(jié)極不均勻電場中SF6的擊穿

一、極不均勻電場根據(jù)間隙的絕緣利用系數(shù)（Eav/Emax)來判斷。當(dāng)r<rt時，先電暈后擊穿當(dāng)r>rt時，擊穿前無局部放電氣壓與rt有關(guān)六氟化硫氣體絕緣第三節(jié)極不均勻電場中SF6的擊穿

二、極不均勻電場中SF6的擊穿六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第三節(jié)極不均勻場中SF6的擊穿

3.2極不均勻電場中的擊穿與均勻電場中的擊穿電壓相比，SF6氣體在極不均勻電場中擊穿電壓下降的程度比空氣大。SF6的擊穿電壓比空氣的提高不多，甚至接近：1）隨著電場強(qiáng)度的增加，SF6中電子崩內(nèi)電子數(shù)的增長比空氣中快=》起始電壓高出不多2）棒極周圍的空間電荷較集中，未形成有效的均勻電荷層即自屏蔽效應(yīng)六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第三節(jié)極不均勻場中SF6的擊穿

3.2極不均勻電場中的擊穿六氟化硫氣體絕緣第三節(jié)極不均勻場中SF6的擊穿

3.2極不均勻電場中的擊穿六氟化硫氣體絕緣第三節(jié)極不均勻場中SF6的擊穿

3.2極不均勻電場中的擊穿六氟化硫氣體絕緣氣壓不太高時，擊穿前先出現(xiàn)局部放電。擊穿電壓出現(xiàn)最大值的原因是局部放電。第三節(jié)極不均勻場中SF6的擊穿

3.2極不均勻電場中的擊穿六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第四節(jié)SF6氣體的沖擊擊穿特性

一、放電延時六氟化硫氣體絕緣第四節(jié)SF6氣體的沖擊擊穿特性

一、放電延時放電時延較長，分散性較大實際中多采用稍不均勻場，加之帶電質(zhì)點不易擴(kuò)散，空間電荷的屏蔽效果差，操作沖擊擊穿電壓與工頻擊穿電壓基本相同。操作沖擊的擊穿電壓低于雷電沖擊的擊穿電壓。多采用稍不均勻場=》伏秒特性比較平坦負(fù)極性雷電沖擊擊穿電壓有可能低于正極性六氟化硫氣體絕緣第四節(jié)SF6氣體的沖擊擊穿特性

一、放電延時六氟化硫氣體絕緣第四節(jié)SF6氣體的沖擊擊穿特性

二、伏秒特性六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第四節(jié)SF6氣體的沖擊擊穿特性

三、沖擊系數(shù)六氟化硫氣體絕緣第四節(jié)SF6氣體的沖擊擊穿特性

三、沖擊系數(shù)六氟化硫氣體絕緣第四節(jié)SF6氣體的沖擊擊穿特性

三、沖擊系數(shù)六氟化硫氣體絕緣第五節(jié)SF6氣體中沿固體介質(zhì)表面的放電一、電場不均勻程度對閃絡(luò)電壓的影響六氟化硫氣體絕緣第五節(jié)SF6氣體中沿固體介質(zhì)表面的放電一、電場不均勻程度對閃絡(luò)電壓的影響六氟化硫氣體絕緣第五節(jié)SF6氣體中沿固體介質(zhì)表面的放電二、六氟化硫氣體絕緣第五節(jié)SF6氣體中沿固體介質(zhì)表面的放電二、六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣六氟化硫氣體絕緣第五節(jié)SF6中沿固體介質(zhì)表面的放電

3.1電場不均勻程度的影響六氟化硫氣體絕緣第五節(jié)SF6中沿固體介質(zhì)表面的放電

3.2固體表面粗糙度的影響表面粗糙改變微觀電場從而使閃絡(luò)電壓下降。氣壓越高，使閃絡(luò)電壓開始下降的平均粗糙度越低。盡管介質(zhì)粗糙，只要與電極接觸處附近表面光滑，其閃絡(luò)電壓與介質(zhì)表面全部光滑時一樣。六氟化硫氣體絕緣第五節(jié)SF6中沿固體介質(zhì)表面的放電

3.3固體表面狀況的影響表面狀況：臟污、受潮等。臟污來源：組裝遺留的雜質(zhì)、開關(guān)操作時產(chǎn)生的微粒、運行中因放電引起的氣體分解、生成物對絕緣材料的腐蝕產(chǎn)物水分的來源：氣體本身