华北电力大学高电压技术液体电介质的击穿特性.pptx
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1、2024/4/24 周三1一、液体一、液体电介介质的的击穿理穿理论纯净的液体电介质:纯净的液体电介质:电击穿理论;电击穿理论;气泡击穿理论。气泡击穿理论。工程用液体电介质:气泡小桥击穿理论;工程用液体电介质:气泡小桥击穿理论;/222024/4/24 周三2n液体中因强场发射等原因产生的电子,在电场中被加速,液体中因强场发射等原因产生的电子,在电场中被加速,与液体分子发生碰撞电离与液体分子发生碰撞电离n在极不均匀电场中,首先在尖电极附近开始电离,有一个在极不均匀电场中,首先在尖电极附近开始电离,有一个电离开始阶段;电离开始阶段;n然后是流注发展阶段,流注是分级地向另一电极发展,后然后是流注发展
2、阶段,流注是分级地向另一电极发展,后一级在前一级通道的基础上发展,放电通道会出现分枝,一级在前一级通道的基础上发展,放电通道会出现分枝,最后流注通道贯通整个间隙,即贯通间隙的阶段最后流注通道贯通整个间隙,即贯通间隙的阶段n与长空气间隙的放电过程很相似与长空气间隙的放电过程很相似 1.纯净液体液体电介介质的的电击穿理穿理论2024/4/24 周三3当外加电场较高时,液体介质内由于各种原因产生气泡1)电子电流加热液体,分解出气体;2)电子碰撞液体分子,使之解离产出气体;3)静电斥力,电极表面吸附的气泡表面积累电荷,当静电斥力大于液体表面张力时,气泡体积变大;4)电极凸起处的电晕引起液体气化。串联介
3、质中,场强的分布与介质的介电常数成反比。气泡r=1,小于液体的r,承担比液体更高的场强,而气体耐电强度却低,因此,气泡先行电离。当电离的气泡在电场中堆积成气体通道,击穿在此通道内发生/222.纯净液体液体电介介质的气泡的气泡击穿理穿理论2024/4/24 周三4(a)(a)形成形成“小桥小桥”(b)(b)未形成未形成“小桥小桥”受潮纤维在电极间定向示意图受潮纤维在电极间定向示意图 /223.3.非纯净液体电介质的小桥击穿理论非纯净液体电介质的小桥击穿理论n液体中的杂质在电场力的作用下,在电场方向定向,并逐渐沿电力线方向排列成杂质的“小桥n水分及纤维等的电导大,引起泄漏电流增大、发热增多,促使水
4、分汽化、气泡扩大n液体电介质最后在气体通道中发生击穿 2024/4/24 周三5/22二、影响液体电介质击穿电压的因素二、影响液体电介质击穿电压的因素 n耐压试验耐压试验用用标标准准油油杯杯来来检检查查油油的的质质量量平平板板电电极极间间电电场场均均匀匀,油油中中稍稍有有受受潮潮、含含杂杂,击击穿穿电电压压就明显下降就明显下降规规程程规规定定:对对于于变变压压器器油油,在在此此油油杯杯中中的的工工频频击击穿穿电电压压要要求求在在25 40kv以以上上(与与设设备备的的额额定定电电压压有有关关);电电缆缆和和电电容容器器的的用用油油,在在油油杯杯中中的的击击穿穿电电压压常常要求在要求在50或或
5、60kv以上以上 2024/4/24 周三6变压器油的工频击穿电压和含水量的关系变压器油的工频击穿电压和含水量的关系 /221.1.杂质(悬浮水、纤维)杂质(悬浮水、纤维)杂质的存在将极大地降低液体的击穿电压。电场越均匀、电压作用时间越短,杂质的影响越大。微量水分与变压器油的击穿电压关系如图2024/4/24 周三72.2.温度温度标准油杯中变压器油工频击穿电压与温度的关系标准油杯中变压器油工频击穿电压与温度的关系1-1-干燥的油;干燥的油;2-2-受潮的油受潮的油/22 水分在液体中水分在液体中的存在形式受温度的存在形式受温度的影响,随着温度的影响,随着温度的升高,水分从冰的升高,水分从冰逐
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