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1、电气绝缘基础知识 （试验取证）天津电力公司培训中心房克荣第一节气体介质的绝缘试验1、电离（游离）：气体原子 形成电子和 正离子。2、电离的形式电离1）碰撞电离2）光电离3）热电离4）表面电离1）强电场2）正离子撞击阴 极表面3）光照条件3、气体放电规律：由非自持放 电发展为自持放电。4、气体间隙放电分为1）非自持放电：依靠 外界电离维持的放电 。2）自持放电：依靠电 场本身的作用维持的 放电5、流注理论论点：电子的碰撞及空间的光游 离是气体放电的主要因素，同时强调了空间 电荷对电场的畸变作用。 流注理论适用条件：大气压下均匀电场流注理论： 碰撞游离电子崩前部电场加强中部电场减弱尾部电场加强反击
2、发复合产生光子两侧前部后部电压很高电压很高形成分支流注形成负流注新崩 流注二、均匀电场中气体间隙击穿电压 与气体密度的关系： 1、温度不变，均匀电场： 压力2、巴申定律 当气体种类和电极材料一定时，均匀电 场中气隙的放电电压UF是气体压力p和 间隙极间距离s乘积的函数。 UF=f(ps) 击穿电压 ，反之相反 三、电场是否均匀对气体间隙击穿电 压的影响：标准大气压下，温度20电场电场 均 匀程度工频击频击 穿 场场强（ KV/cm)直流击击穿场场强正尖负负 板负负尖正 板尖尖均匀30无极性效应应接近工频频稍不均匀S/D1/2 低于均匀 极不均匀U U4.5KV/cm10KV/cm比正棒 负负板
3、略 高四、冲击电压下气体间隙击穿电压1、雷电冲击电压：持续时间几 微秒到几十微秒，典型波形符 号1.2/50s。 2、操作冲击电压：持续时间几 百微秒或几千微秒，典型波形 符号250/2500s。五、影响气体间隙击穿电压的因素1、气体的状态：湿度大，击穿电压增大。 2、电压作用时间：均匀电场与时间无关；雷 电比工频击穿电压高很多。 3、电压的极性：棒板间隙与极性有关。 4、电场均匀程度：越均匀击穿电压越高。 5、电极材料和光洁度：铝电极比不锈钢的击 穿电压低，越光洁击穿电压越高。 6、不同气体种类：如SF6气体六、气体放电形式：气体 放电 形式1、辉光放电：电流密度小，如霓虹管 。2、电弧放电
4、：电流密度极大3、火花放电：回路阻抗大，放电时断 时续。4、电晕放电：极不均电场，电极附近 局部空气游离发光，电流很小，整个 空气间隙并未击穿。5、刷状放电：由电晕放电发展为许多 明亮的细小的放电通道。七、沿面放电：1、概念：沿固体介质表面的气体放电。2、影响沿面 放电电压因素1）表面光洁度2）湿度3）导体与固体绝缘结合状况4）电场分布（1）均匀电场：比空气放电 电压低。（2）弱垂直不均电场（支柱 绝缘子）：比空气的低。（3）强垂直不均电场（套管 ）：比空气的低很多。第二节 液体介质的绝缘特性一、种类：矿物油、植物油、人工合成绝缘油。 变压器油：牌号凝点不 高于（ ）闪闪点不 低于（ ）变压变
5、压 器 油适用于互感器、套 管油适用于DB-10号-10140气温不低 于-10 气温不低于 -5 DB-25号-25140气温低于 -10 气温不低于 -20 DB-45号-45135气温低于 -10 气温低于 -20 二、液体介质的击穿过程：1、含有气泡：气泡的相对介电系数r小 气泡承受场强高 气泡游离 电离损耗 发热 温度 体积膨胀 再游离 形成气泡小桥 击穿 2、含水或纤维：其r高，易极化，按电场 方向排列形成杂质小桥，小桥的端部电场 集中，沿小桥方向发生击穿，贯穿整个电 极。三、影响击穿电压的因素：1、压力：工频击穿电压随压力的增大而升高。 2、温度：受潮的油击穿电压随温度的升高而上
6、升 。 3、电场均匀程度：纯净的油越均匀击穿电压越高 （工频、直流）。品质差的油影响不大。 4、电压作用时间：随时间的延长击穿电压下降。 5、冲击电压作用下：比工频、直流高出很多。 6、油隙宽度：油隙宽度增加，击穿场强降低。（击穿场强 = 击穿电压 / 油隙宽度）第三节 固体介质的绝缘特性一、极化：电介质在外电场作用下，原来对外不显 电性的电介质，这时显示电性。极化 形式相对介电系数 r = / 0 = C / C0 （即介质/真空 ）1、电子式极化：属于弹性极化，无损耗。2、离子式极化：属于弹性极化，无损耗。3、偶极式极化：属于非弹性极化，有损耗 。4、夹层式极化：属于非弹性极化，有损耗 。
7、5、空间电荷极化二、固体介质击穿的形式：1、电击穿：少量自由电子在高场强作用下 碰撞游离而造成的击穿。 2、热击穿：杂质多，电导大，损耗大，发 热温度升高，温度越高电导越大，如此 恶性循环而导致击穿。 3、电化学击穿：由于介质内部有气泡，气 泡首先游离，产生O3、NO3气体，腐蚀 绝缘，导致介质劣化而击穿。三、影响固体介质击穿电压的因素1、温度：高于90时击穿电压随温度的升 高而显著下降。 2、电压作用时间：时间越长击穿电压越低 。 3、电场均匀程度：越不均匀击穿电压越低 。 4、潮湿： 5、电压种类：冲击直流交流 6、机械负荷 7、局部放电和累积效应第四节 组合绝缘的耐电特性 一、油纸绝缘的耐电性能：纸在油中 起屏蔽作用。 二、影响击穿电压的因素：电压作用 时间、局部放电、温度、介质厚度 、介电系数（场强分布与r成反比 ） 三、直流耐电强度是交流的两倍多 四、组合绝缘的吸收现象
