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影响气体绝缘材料击穿强度的因素

  我们知道,绝缘产品是有气体、液体和固体等三类区分的,而不同形态的绝缘产品在不同的方面也会有不同的优势体现。气体在标准的放电电压之下会具有很高的绝缘电阻,当其出现绝缘破坏的时候也很容易自行恢复,所以应用十分广泛。下面我们来了解一下影响气体绝缘材料击穿强度的因素吧。

  1、电场分布形式

  均匀电场中的空气间隙,其击穿电压高,反之其击穿电压低,而且分散性也大,这是电场均匀程度影响放电电压的根本原因。

  提高击穿电压的措施有:采用有利的电机结构,增大电极曲率半径,改善电场分布。在电场极不均匀的空气间隙中,放入薄片状的固体绝缘材料(纸或纸板)作为屏障,在一定条件下可以明显提高间隙的击穿电压。屏障本身的耐电强度没有多大意义,其主要作用是阻止了空间电荷的运动,改善了空间电荷的分布状态,使间隙的击穿电压提高。

  2、外施电压波形

  在电力系统中,空气间隙收到工频波,雷电波和操作波3种形式的电波作用。从其作用时间来说,工频波更长,操作波次之,雷电波相对较短。在均匀电场中,同一间隙下工频波、雷电波、操作波的击穿电压差相差不大。在不均匀电场中,同一间隙下,雷电波击穿电压更高,操作波击穿电压次之,工频波击穿电压相对较低。

  3、大气状态。即气压、温度、湿度等因素的影响

  (1)气压、温度。当气压降低或温度升高时,空气密度下降,电子在两次碰撞间所经过的平均行程增大。因而从电场中获得的动能增多,碰撞电离能力增强,空气间隙的直流、工频、冲击等放电电压降低。如在高海拔地区,由于空气密度低,放电电压也降低。海拔每升高1000m,放电电压降低10%左右。所以,在设计变压器的外绝缘是要充分注意这一点,如套管要采用加强绝缘的措施。

  (2)湿度。湿度增加时,气体间隙的火花放电电压升高。因为湿度增加后电子与水汽分子碰撞的机会增多,水汽分子容易形成活动能力差的负离子,以致碰撞游离能力减弱,在更高的电压下才发生放电。

  在均匀电场中,湿度的影响较小,只需对气压、温度进行校正。在不均匀电场中,湿度的影响较明显,要求对气压、温度、湿度同时进行校正。

  从上述内容中分析可知,电场分布形式、外施电压波形、气压、温度、湿度等因素都会影响到气体绝缘材料的击穿强度的,因此,在该类绝缘材料的使用过程中,这几项因素的管理和调节都需要我们有认真的了解,才能保证它的绝缘效果的正常发挥。

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