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1、回顾极化、电导、损耗吸收现象与电导和损耗的关系介质损耗正切角tg 的物理意义液体电介质的击穿纯净液体电击穿工程液体(含杂质和气泡)气泡击穿(小桥)固体电介质的击穿电击穿、热击穿、电化学击穿1第1页/共42页本次课程重点:组合绝缘理解公式推导电介质的老化第一篇知识要点全面回顾2第2页/共42页32.4 组合绝缘的电气强度单一电介质不能满足多种要求:机械、热、电气等组合绝缘电气强度与电介质的相互配合密切相关直流:各层电介质承受电场与电导成反比交流和冲击下:与介电常数成反比第3页/共42页42.4.1 组合绝缘中的介电常数和介质损耗第4页/共42页2.4.1 组合绝缘中的介电常数和介质损耗5第5页/
2、共42页62.4.2 组合绝缘中的电场直流电压作用下直流电压作用下电压与电压与电阻成正比,电场与电导率电阻成正比,电场与电导率成反比(与电阻率成正比)成反比(与电阻率成正比)电导率量纲:1/(*m)或1/(*cm)电阻率量纲:*m或*cm第6页/共42页7交流条件下交流电压作用下交流电压作用下电压与电压与电容成反比,电场与介电常电容成反比,电场与介电常数成反比数成反比第7页/共42页8分层绝缘中的电场分配交流下油屏障式绝缘交流下,1E2随着d2的加大,E1持续增大在油隙中设置多个屏障,会使油中场强显著增大,反而不利。第8页/共42页9电场按电阻率正比分配。(纸)(油),故E2E1,电场分配合理
3、。同一根油纸绝缘电缆在直流下的耐压关于交流耐压(约为3)倍。分层绝缘中的电场分配直流下u如果是直流,1 2,E1 E2第9页/共42页10同心圆界面电介质:电缆的绝缘单相圆芯均质电缆第10页/共42页11分阶绝缘在r0rr1内在r1r流注的临界条件:电子崩头部足够“强”注意:正流注和负流注产生的条件?外施高过电压时负流注负流注运动速度快流注理论和汤逊理论的互补关系?如何解释放电外形、时间、材料对放电特性的影响22第22页/共42页第一篇内容全面回顾:概念不均匀电场中气体击穿放电的过程稍不均匀场和极不均匀场的判定从间隙尺寸来判断从放电现象来判断电晕放电极不均匀场的特殊性极性效应电晕放电23第23
4、页/共42页第一篇内容全面回顾:概念电晕放电:一种特殊的自持放电起因:不均匀场中处于相对强电场区电极表面的电离不是严格意义上的空气间隙“击穿”!电晕放电与细线效应电晕放电的后果:电晕损耗、电晕干扰计算电晕起始电压的基本表达式式1-23(了解即可,一般不会要求实际计算)24第24页/共42页第一篇内容全面回顾:概念极不均匀场中的流注过程典型实例:“棒板”间隙初始电子电子崩流注热电离,先导贯穿性通道间隙击穿极不均匀场中发生电晕和流注的区别外施电压的高低决定了是发生电晕还是流注UUb,流注25第25页/共42页第一篇内容全面回顾:理论极性效应不均匀场中才存在明显的极性效应根本原因:电子崩流注发展过程
5、中空间电荷分布不均匀造成的电场畸变“正棒负板”、“负棒正板”图1-13和图1-17的对比分析!复习时可以根据电力线分布来分析说明请注意极性效应与后续其他知识点的联系对稳态击穿电压的影响等等26第26页/共42页第一篇内容全面回顾:应用击穿电压:评价电介质绝缘性能的量化判据对于需要利用绝缘性能的场合:越高越好对于需要利用放电特性的场合:越低越好正确理解“提高”或“降低”击穿电压的意思均匀电场中的击穿电压式1-25和图1-18不会发生电晕放电稍不均匀场中的击穿电压与均匀场类似不对称电场中有极性效应27第27页/共42页第一篇内容全面回顾:应用极不均匀场中的击穿电压与起晕电压是两个概念,注意区分通常
6、指依据电子崩流注发展进程的自持放电过程极性效应:以“棒板”“棒棒”排序工频下:总是发生在。直流下:原因工频下存在击穿电压间隙距离的“饱和”趋势,所以。28第28页/共42页第一篇内容全面回顾:概念标准雷电波定义图1-23冲击电压下放电时延的定义什么是统计时延、形成时延减小统计时延的方法理解定义后可推知减小形成时延的方法理解定义后可推知29第29页/共42页第一篇内容全面回顾:应用50%雷电击穿电压极性效应:图1-25伏秒特性和放电时延有密切联系伏秒特性曲线的画法如何判断哪种伏秒特性配合正确30第30页/共42页第一篇内容全面回顾:应用操作冲击标准波形250us/2500us50%操作冲击击穿电
7、压总之,不同场下的不同击穿特性:理解并熟悉四种电压和三种电场的组合击穿特性直流、交流工频、雷电、操作冲击均匀场、稍不均匀场、极不均匀场31第31页/共42页第一篇内容全面回顾:应用大气条件对间隙击穿的影响几个公式的简单计算提高气体击穿电压的措施列举几种措施与“概念”和“理论”部分结合来解释原因沿面放电表面电场出现畸变的原因滑闪放电出现在哪种沿面中?改善沿面放电特性的方法32第32页/共42页第一篇内容全面回顾:概念液体、固体电介质的绝缘与气体相比有其相似性电子崩理论在液体固体击穿过程中的解释与气体相比有其独特性极化、电导、损耗气体的上述三个特性都可以忽略不计u极化、电导、损耗是导致液体、固体绝
8、缘特性差异的主要原因u而极化、电导又是导致损耗的原因33第33页/共42页第一篇内容全面回顾:概念列举:几种极化的类型极其特点哪些极化需要消耗能量?损耗相对介电常数有何用处?制作电容器制作交流电缆问:极化和电介质的绝缘性能之间有何关联?34第34页/共42页第一篇内容全面回顾:概念电导理解:吸收现象形成电介质中电导的原因通过电介质的电流是如何随时间变化的?电导大小的物理量电导率,单位?液体的U-I曲线:饱和现象,图2-7固体的电导:U-I曲线无饱和表面电导:污秽、潮湿35第35页/共42页第一篇内容全面回顾:概念损耗损耗的成因直流下:电导发热交流下:电导极化电介质可等效为:容阻电路注意和吸收现
9、象中电介质等值电路的区别通过电介质等效电路形成tg 的概念阻容并联:图2-10和式2-6阻容串联:图2-11和式2-836第36页/共42页第一篇内容全面回顾:概念两种液体电介质击穿过程纯净:电击穿工程:气泡击穿三种固体的击穿过程电击穿热击穿电老化图2-18,三种击穿方式的击穿电压与持续作用时间的关系影响。的因素(方法):记小标题即可37第37页/共42页第一篇内容全面回顾:概念两种液体电介质击穿过程纯净:电击穿工程:气泡击穿三种固体的击穿过程电击穿热击穿电老化图2-18,三种击穿方式的击穿电压与持续作用时间的关系38第38页/共42页第一篇内容全面回顾:理论组合绝缘组合介电常数和介质损耗的推导由推导式理解组合绝缘的性能评估方法注意交流、直流请认真推导式2-13,式2-14,式2-15,式2-16应用:电缆分阶绝缘式2-18式2-22的上下文含义39第39页/共42页第一篇内容全面回顾:概念电介质老化电老化:局放老化热老化:温升老化损耗导致环境老化:看小标题40第40页/共42页第一篇内容的几个特点一根红线为什么电介质在电气环境下会发生失效失效:气体放电,液、固介质击穿由此引申:概念、理论知识结构的重要性排序1、概念2、理论3、应用考查(考试)重点1、理论,2、概念41第41页/共42页42感谢您的观看!第42页/共42页
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