高电压技术第四章1液固击穿.ppt
《高电压技术第四章1液固击穿.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高电压技术第四章1液固击穿.ppt(33页珍藏版)》请在启牛文库网上搜索。
1、 液体介质和固体介质广泛用作电气设备的内绝液体介质和固体介质广泛用作电气设备的内绝缘。应用的最多的液体介质是变压器油以及电容器缘。应用的最多的液体介质是变压器油以及电容器油和电缆油。用作内绝缘的固体介质常见的有绝缘油和电缆油。用作内绝缘的固体介质常见的有绝缘纸、纸板、云母、塑料等纸、纸板、云母、塑料等, 以及用于制造绝缘子的电以及用于制造绝缘子的电瓷、玻璃和硅橡胶等。瓷、玻璃和硅橡胶等。Chapter 4. 液体和固体介质的电气性能液体和固体介质的电气性能内绝缘具有的特点:内绝缘具有的特点:不受外界大气条件变化的影响;不受外界大气条件变化的影响;对包含固体介质的内绝缘,绝缘击穿对包含固体介质的
2、内绝缘,绝缘击穿 是非自恢复的;是非自恢复的; 长时间工作下逐渐老化;长时间工作下逐渐老化;一一. 固体介质击穿的特点固体介质击穿的特点击穿场强一般比气体和液体电介质高得多;击穿场强一般比气体和液体电介质高得多;空气空气30kV/cm,变压器油变压器油120250 kV/cm,云母云母(电击电击穿穿)20003000kV/cm击穿场强与电压作用时间有很大的关系;击穿场强与电压作用时间有很大的关系;绝缘是非自恢复的,一旦发生击穿,其绝缘性能不绝缘是非自恢复的,一旦发生击穿,其绝缘性能不能再自行恢复;能再自行恢复;4.1 固体电介质的击穿固体电介质的击穿短时电压短时电压周期性过电压周期性过电压交流
3、试验电压交流试验电压持续运行电压持续运行电压电击穿电击穿热击穿热击穿电化学击穿电化学击穿10-610-31031106Ebt/s 二二. 击穿理论击穿理论1.电击穿:电击穿:在强电场下电介质内部电子剧烈运动,在强电场下电介质内部电子剧烈运动,发生碰撞电离,破坏了固体介质的晶格结构,使发生碰撞电离,破坏了固体介质的晶格结构,使电导增大而导致击穿电导增大而导致击穿。特点:特点:电压作用时间短、击穿电压高,电介质发热不电压作用时间短、击穿电压高,电介质发热不显著;击穿场强与电场均匀程度密切相关,而与显著;击穿场强与电场均匀程度密切相关,而与周围环境温度无关周围环境温度无关。2. 热击穿:热击穿:由于
4、固体介质内部热不稳定性造成由于固体介质内部热不稳定性造成。特点:特点:热击穿电压随环境温度的升高而下降,热击穿电压随环境温度的升高而下降,热击穿电压直接与散热条件有关热击穿电压直接与散热条件有关电压作用下电压作用下引起介质损耗,引起介质损耗,使介质发热使介质发热发热大于散发热大于散热时,介质温热时,介质温度不断升高度不断升高介质分解、介质分解、熔化、碳化熔化、碳化或烧焦或烧焦热击穿热击穿3. 电化学击穿:电化学击穿:固体介质在长期工作电压下,由于介固体介质在长期工作电压下,由于介质内部发生局部放电等原因,使绝缘劣化,电气质内部发生局部放电等原因,使绝缘劣化,电气强度逐渐下降并引起的击穿。强度逐
5、渐下降并引起的击穿。局部放电使电介质劣化损伤的机理:局部放电使电介质劣化损伤的机理:放电过程产生活性气体放电过程产生活性气体O3、NO、NO2等对介质产生氧化和等对介质产生氧化和腐蚀作用,使介质逐渐劣化;腐蚀作用,使介质逐渐劣化;放电过程产生的带电粒子撞击介质,引起局部温度上升,放电过程产生的带电粒子撞击介质,引起局部温度上升,加速介质氧化并使局部电导和介质损耗增加;加速介质氧化并使局部电导和介质损耗增加;带电粒子撞击还有可能破坏有机高分子材料结构,使其裂带电粒子撞击还有可能破坏有机高分子材料结构,使其裂解;解;放电产生的高能辐射线引起材料分解;放电产生的高能辐射线引起材料分解;刷状树枝刷状树
6、枝灌木状树枝灌木状树枝聚乙烯中的树枝化放电劣化聚乙烯中的树枝化放电劣化三三. 影响固体电介质击穿电压的因素影响固体电介质击穿电压的因素1. 电压作用时间电压作用时间2. 电场均匀程度与介质厚度电场均匀程度与介质厚度3.温度温度4.受潮受潮5.累积效应累积效应 如果电压作用时间很短(例如如果电压作用时间很短(例如 0.1s以下),固体介质的击以下),固体介质的击穿往往是电击穿,击穿电压当然也较高。随着电压作用时间穿往往是电击穿,击穿电压当然也较高。随着电压作用时间的增长,击穿电压下降,如果在加压后数分钟到数小时才引的增长,击穿电压下降,如果在加压后数分钟到数小时才引起击穿,则热击穿往往起主要作用
7、。不过二者有时很难分清起击穿,则热击穿往往起主要作用。不过二者有时很难分清,例如在工频交流例如在工频交流1min耐压试验中的试品被击穿,常常是电和耐压试验中的试品被击穿,常常是电和热双重作用的结果。热双重作用的结果。1. 电压作用时间电压作用时间 处于均匀电场中的固体介质,其击穿电压往往较高,且随处于均匀电场中的固体介质,其击穿电压往往较高,且随厚度的增加近似地成线性增大;若在不均匀电场中,介质厚度厚度的增加近似地成线性增大;若在不均匀电场中,介质厚度增加将使电场更不均匀,于是击穿电压不再随厚度的增加而线增加将使电场更不均匀,于是击穿电压不再随厚度的增加而线性上升。当厚度增加到使散热困难到可能
8、引起热击穿时,增加性上升。当厚度增加到使散热困难到可能引起热击穿时,增加厚度的意义就更小了。厚度的意义就更小了。2. 电场均匀程度与介质厚度电场均匀程度与介质厚度 常用的固体介质一般都含有杂质和气隙,这时即使处于常用的固体介质一般都含有杂质和气隙,这时即使处于均匀电场中,介质内部的电场分布也是不均匀的,最大电场均匀电场中,介质内部的电场分布也是不均匀的,最大电场强度集中在气隙处,使击穿电压下降。如果经过真空干燥、强度集中在气隙处,使击穿电压下降。如果经过真空干燥、真空浸油或浸漆处理,则击穿电压可明显提高。真空浸油或浸漆处理,则击穿电压可明显提高。 固体介质在某个温度范围内其击穿性质属于电击穿,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电压 技术 第四 击穿