电气绝缘基础知识培训

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1、电气绝缘基本知识2009年07月一、气体介质的绝缘特性二、液体介质的绝缘特性三、固体介质的绝缘特性四、组合绝缘的耐电特性主要内容一、气体介质的绝缘特性空气间隙的击穿均匀电场中气体间隙击穿与气体密度的关系电场是否均匀对空气间隙击穿电压的影响气体间隙的直流击穿电压和极性效应冲击电压下空气间隙的击穿电压影响气体间隙击穿电压的各种因素SF6气体的绝缘特性气体放电的不同形式气体中固体介质沿表面放电一、气体介质的绝缘特性空气间隙的击穿碰撞电离电子崩流注击穿一、气体介质的绝缘特性空气间隙的击穿碰撞电离电子崩流注击穿带电质点在电场下，加速运动，将其它中性分

2、子或原子撞成电子和正离子；电子和正离子再碰撞电离，使间隙中带电质子象“雪崩”一样增加；正负电荷复合产生光子，产生光电离，产生二次电子，形成二次电子崩，许多二次崩与一次崩合在一起，形成流注；流注向一方发展时，会抑制其它方面的流注形成，故放电通道一般狭窄，很细很亮；均匀电场中气体间隙击穿与气体密度的关系巴申定律：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；真空断路器压缩空气断路器电场是否均匀对空气间隙击穿电压的影响气体间隙的直流击穿电压和极性效应冲击电压下空气间隙的击穿电压影响气体间隙击穿电压

3、的各种因素气体状态密度大，击穿电压会升高；密度小，击穿电压会降低，密度太小，也降低；气压与温度通过对密度的影响，影响击穿电压温度增大，击穿电压增大电压作用时间均匀电场，击穿电压与电压波形、电压作用时间无关；极不均匀电场，雷电冲击击穿电压比工频冲击电压高得多；极不均匀电场，操作冲击电压，如果波前时间T1与间隙S比，处于临界波前时间T0附近，则可能低于工频冲击击穿电压；电压的极性均匀电场，击穿电压与电压极性无关；极不均匀电场，当棒为正极时，直流击穿电压与工频冲击电压接近相等；极不均匀电场，当棒为负极时，直流击穿电压远高于工频冲击电压；影响气体间

4、隙击穿电压的各种因素电场均匀程度电场越均匀，击穿电压高电极材料与光洁表面不易发射电子，击穿电压高；表面光洁，击穿电压高；不同气体类型卤素元素气体，击穿电压比空气高几倍；SF6气体的绝缘特性电场均匀程度SF6在普通状态下，无色、无嗅、无毒、不燃的惰性气体相对密度是空气的5倍电气绝缘强度是空气的2.3-3倍灭弧性能是空气的100倍均匀电场中，提高气压，能显著提高击穿电压气体的压力气压越大，击穿电压越高气液状态防止出现液态压力越高，液化温度越高如：20℃表压为0.1MP的SF6气体，-63℃液化20℃表压为0.45MP的SF6气体，-40℃液化注

5、意分解物毒性腐蚀气体放电的不同形式气体压力、电极形状、电场强度有关辉光放电电弧放电火花放电压力小-----真空中放电电流密度小，放电区域占放电管电极间整个空间压力增大-----1个大气压以上放电电流密度大，温度高，亮而细长放电弧道，弧道电阻小，似短路放电回路阻抗大，放电时断时续外电路阻抗大，压降大，间隙多次被击穿电晕放电刷状放电极不均匀电场环境中空气间隙电场极不均匀，在电极附近强电场处出现的局部空气游离发光现象，电流小，整个空气间隙并未击穿，仍能耐受电压作用电晕放电后压力增大，产生刷状放电从电晕电极间产生许多明亮的细小放电通道压力再大，整个

6、间隙击穿，形成电弧放电或火花放电电力线路和设备外绝缘只能出现电晕放电、刷状放电、火花放电、电弧放电气体中固体介质沿表面放电与绝缘物表面状况、污染程度、电场分布等有关固体绝缘表面光洁度表面的损伤或毛刺，引起沿面电阻分布不均匀，使电场分布不均匀，电场强的地方首先放电，整体沿面放电电压降低空气潮湿，绝缘物表面吸收潮气形成水膜水中离子，在电场作用下，向电极积聚，使电极电场加强并放电大气湿度和绝缘物吸潮结合不好，形成气隙气隙中电场分布比固体强，首先发生电晕放电导体与绝缘物结合程度电场分布的影响在电场分布最强的地方，空气首先发生游离，产生电晕，使沿面放

7、电电压降低提高空气中固体绝缘物沿面放电电压的措施措施1户外电气设备外绝缘设置裙边使绝缘子上下不能全湿，形不成“贯通性”水膜，提高沿面放电电压措施2户外电气设备外绝缘涂憎水性涂料RTV或PRTV，使水膜不能连成一片RTV-----8年；PRTV----20年措施3配电装置各部分应力求作到电场均匀以增加其耐电强度减少电极附近单位面积的体积电容，避免电极边缘电场过分集中减少电极附近固体绝缘表面电阻系数使电力线只经固体内部，不经空气间隙减少电极附近单位面积的体积电容（加粗）二、液体介质的绝缘特性液体绝缘介质的种类变压器油的击穿过程影响变压器油击穿电

8、压的各种因素液体绝缘介质的种类矿物质油植物油合成绝缘油DB-10号变压器油凝点不高于-10℃，闪点不低于140℃用于气温不低于-10℃地区变压器用油，气温不低于-5℃地区的户外断