改第5章-六氟化硫气体绝缘教学文稿.ppt

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1、改第5章-六氟化硫气体绝缘第一节引言绝缘结构1）SF6气隙绝缘2）SF6与绝缘子沿面绝缘3）出线绝缘（套管）圆板形盘形锥形第一节引言绝缘结构第一节引言SF6的物理化学性质1）无色无味2）较高的介电强度3）优良的灭弧能力4)不可燃5)放电时会产生有毒物质高压下会液化能与水发生反应产生腐蚀物质第一节引言SF6的物理化学性质1）SF6会聚集在地面—防窒息—工作面要通风2）杂质有毒—严格控制纯度3）在设备内部吸附剂4)工作人员接触有毒气体时要带放毒面具和防护手套第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.1SF6的介电强度1）均匀电场中介电强度约为相同气压下空气的2.5~3倍2)0.3M

2、Pa时约和变压器油的相当第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.1SF6的介电强度原因:1)极强的电负性,容易吸附电子形成负离子,阻碍放电的形成和发展2)分子直径大,使电子平均自由行程缩短,不易积累能量,而SF6的电离电位较大,因而减小了电离的可能性3)电子与气体分子相遇时,因极化增加能量损耗,减弱其碰撞电离能力第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.2SF6的电离系数电子崩发展过程中,电子数目计算:电子电离系数电子附着系数有效电离系数第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.2SF6的电离系数当E/p大于临界值(E/p)crit=885kV/(cmMPa)时,有效电离系数

3、大于零,放电才可能发展在20度且E/p处于600~1200kV/(cmMPa)时SF6的a/p=f(E/p)的关系可写为:=27.7kV-1或第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.3自持放电条件均匀电场中,当电子崩头部电子数达到临界值时,电子崩转入流注,放电转入自持阶段由试验得到ncrit=0.5×106~8时，转入流注，实现自持。即均匀及稍不均匀电场中：第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.4SF6的巴申曲线最小击穿电压为507V,在pd=3.5X10-5MPacm时得到.当压力不大时,相同pd有相同的Ub压力较大时,出现偏离.第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2

4、.5电极表面状态的影响现象:实际击穿Eb/p小于(E/p)crit,而且巴申曲线有分支解释:电极表面有突出物当电子崩由突出物处开始发展,达到一定长度而使崩头电子数达到临界值ncrit时,间隙击穿第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.5电极表面状态的影响击穿条件：当SF6压力较低时，(K/β)/p值较大。此时电子崩需要延伸至整个间隙（xc=d-h），且间隙内各处E/p应较高，才可以使得上式左侧的积分过程达到右侧的击穿数值，因此，p较低时Eb/p>(E/p)crit。当SF6压力较高时，(K/β)/p值较小。此时突出物附近电场局部增强，电子崩无需要延伸至整个间隙（xc=d-h）

5、，而是（xc<(ph)crit时，Eb/p<(E/p)crit第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.5电极表面状态的影响临界压力pk:Eb/p=(E/p)crit时的压力(ph)crit=6MPa.um临界击穿压力与突出物高度h有关比较气体绝缘,要同时考虑(E/p)crit和(ph)crit当ph>(ph)crit时

6、,Eb/p随ph的增加而下降第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.6导电微粒的影响Ub随p的增加出现饱和现象第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.6导电微粒的影响导电微粒的影响机理:1)附着在电极表面,形成突出物2)交流电场中,导电微粒在某一电极上充电,在另一电极上放电导致间隙击穿SF6气体对灰尘和导电微粒十分敏感,而少量气体杂质或绝缘微粒不会有明显影响第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.7面积效应电极面积越大时，电极表面严重突出物和一些影响击穿电压的偶然因素出现的概率也越大，因而击穿电压下降。电子崩转变为流注的条件即为击穿条件电场的不均匀程度对击穿电压影响很大，

7、特别是最大电场———实际中尽量减小最大电场，例对同轴圆柱结构取R=3r。击穿电压有饱和现象和极性效应第二节均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿2.8稍不均匀电场中SF6的击穿第三节极不均匀场中SF6的击穿3.1极不均匀电场根据间隙的绝缘利用系数（Eav/Emax)来判断。当rrt时，击穿前无局部放电气压与rt有关第三节极不均匀场中SF6的击穿3.2极不均匀电场中的击穿与均匀电场中的击穿电压相比，SF6气体在极不均匀电场中击穿电压下降的程度比空气大。SF6的击穿电压比空