高電壓技術(shù)：不均勻電場(chǎng)中氣體的擊穿過(guò)程

1.2.4不均勻電場(chǎng)中氣體的擊穿過(guò)程典型的不均勻電場(chǎng)電極結(jié)構(gòu)球間隙輸電線空氣絕緣稍不均勻電場(chǎng)極不均勻電場(chǎng)與均勻電場(chǎng)類似，間隙擊穿前沒(méi)有放電跡象。在高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)，會(huì)出現(xiàn)藍(lán)紫色光暈，并發(fā)出“咝咝”的響聲，稱為電暈放電。不均勻電場(chǎng)放電特點(diǎn)電暈放電實(shí)例電暈放電極不均勻電場(chǎng)中，距曲率半徑小的電極越近，場(chǎng)強(qiáng)越大。當(dāng)間隙上的電壓升高時(shí)，曲率半徑小的電極附近空間的局部場(chǎng)強(qiáng)將首先達(dá)到足以引起強(qiáng)烈游離的數(shù)值，在這一局部區(qū)域內(nèi)形成自持放電，產(chǎn)生薄薄的藍(lán)紫色的電暈層，電暈層發(fā)光是由于伴隨著游離而存在的復(fù)合向周?chē)椛涔庾釉斐傻?。電暈放電的不利影?、產(chǎn)生能量損耗前蘇聯(lián)對(duì)輸電線路電暈損失進(jìn)行過(guò)多年廣泛研究，他們的經(jīng)驗(yàn)是500kV線路年平均電暈損失約為12kW/km，約為同一線路電阻損耗的5%一7%。觀測(cè)到最大電暈損失雨天為313kW/km，毛毛雨天為374kW/km。最大電暈損失出現(xiàn)在12月到次年3月間，每天的最大電暈損失一般出現(xiàn)在晚上10時(shí)左右。2、產(chǎn)生高頻電磁波，干擾通信3、產(chǎn)生臭氧、氮氧化物，有腐蝕作用限制電暈的方法1、改進(jìn)電極形狀，增大曲率半徑變電站或開(kāi)關(guān)站220kV及以上電壓等級(jí)的母線通常采用管型母線，使母線周?chē)妶?chǎng)分布均勻，提高起暈電壓，限制電暈。2、對(duì)輸電線路采用分裂導(dǎo)線與單根導(dǎo)線相比，分裂導(dǎo)線附近的電磁場(chǎng)分布發(fā)生了變化，每相電荷分布在該相的各根分導(dǎo)線上，這樣就等效于加大了該相導(dǎo)線的半徑，減小了導(dǎo)線表面電荷密度,因而降低導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度,從而抑制電暈放電。目前，根據(jù)輸電線路或電氣設(shè)備局部放電時(shí)會(huì)輻射紫外線的特點(diǎn)，利用紫外成像儀對(duì)輸電線路或電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，可以發(fā)現(xiàn)局部放電點(diǎn)。極不均勻電場(chǎng)的極性效應(yīng)對(duì)于電極形狀不對(duì)稱的極不均勻電場(chǎng)間隙，如棒-板間隙，棒的極性不同時(shí)，間隙的起暈電壓和擊穿電壓各不相同，這種現(xiàn)象稱為極性效應(yīng)。極性效應(yīng)是不對(duì)稱的極不均勻電場(chǎng)所具有的特性之一。正棒—負(fù)板間隙擊穿機(jī)理負(fù)棒—正板間隙擊穿機(jī)理負(fù)棒—正板間隙＜正棒—負(fù)板間隙起暈電壓負(fù)棒—正板間隙＞正棒—負(fù)板間隙擊穿電壓長(zhǎng)間隙放電短間隙放電：電子崩流注主放電長(zhǎng)間隙放電：電子崩流注主放電先導(dǎo)雷閃放電就是典型的長(zhǎng)間隙放電——幾百－幾千米的空氣間隙被擊穿。極不均勻電場(chǎng)放電過(guò)程稍不均勻電場(chǎng)中的擊穿電壓典型電極結(jié)構(gòu)：球-球間隙重要結(jié)論：電場(chǎng)越均勻，同樣間隙距離下的擊穿電壓就越高。