電介質絕緣特性操作沖擊電壓下空氣的擊穿電壓一、操作沖擊電壓下空氣的擊穿電壓電力系統在操作或發生事故時，因狀態發生突然變化引起電感一電容回路的振蕩產生過電壓，稱為操作沖擊電壓(或操作過電壓)。操作過電壓峰值有時可高達相電壓的3－3.5倍。因此，為保證安全運行，對于超高壓電氣設備需要考察其絕緣耐受操作過電壓的能力。（1）標準操作沖擊電壓波形IEC推薦了250／2500μs的操作沖擊電壓標準波形，標準中也采用了這個標準波形。（2）操作沖擊擊穿電壓的特點曲線操作沖擊電壓下擊穿的U形曲線

操作沖擊電壓下的極性效應更加顯著擊穿電壓具有明顯的飽和現象極性效應飽和擊穿電壓的分散性大分散

通過本知識點的學習，使學生了解操作過沖擊電壓的定義，掌握操作沖擊電壓下的特點，為今后的課程學習打下良好的基礎。電介質絕緣特性伏秒特性曲線的應用一、伏秒特性的概念

一般用同一波形下，間隙上出現的電壓最大值和間隙擊穿時間的關系來表示間隙的沖擊絕緣特性，此曲線稱為間隙的伏秒特性。二、伏秒特性曲線1）伏秒特性曲線用實驗方法求取。對同一間隙，施加一系列標準波形的沖擊電壓，使間隙擊穿，用示波器來觀察。

2）由于擊穿時間具有分散性，所以在每級電壓下可得到一系列擊穿時間。實際上伏秒特性曲線是以上、下包絡線為界的一個帶狀區域。三、伏秒特性的應用1）間隙伏秒特性曲線的形狀取決于電極間電場的分布。在極不均勻電場中伏秒特性曲線隨擊穿時間的減少而明顯上翹；在均勻和稍不均勻電場中伏秒特性曲線比較平坦。2）伏秒特性對于比較不同設備絕緣的沖擊擊穿特性有重要意義

如果一個電壓同時作用在兩個并聯的絕緣結構上，其中一個絕緣結構先擊穿，則電壓被截斷短接，另一個絕緣結構就不會再被擊穿，稱前者保護了后者。

通過本知識點的學習，使學生掌握伏秒特性曲線的概念和應用，為今后的課程學習打下良好的基礎。電介質絕緣特性雷電沖擊電壓下空氣的擊穿電壓一、雷電沖擊電壓下空氣的擊穿電壓

電力系統中，雷電沖擊電壓是由雷云放電引起的，其持續時間極短，只有約幾個微秒到幾十個微秒，可與擊穿所需的時間相比擬，故空氣間隙在雷電沖擊電壓作用下的擊穿具有與持續電壓作用下不同的特點。（1）標準雷電沖擊電壓波形正極性和負極性的標準波形簡單表示為+1.2／50μs或－1.2／50μs。（2）擊穿時間t0升壓時間

統計時延放電形成時延tstf（2）50％沖擊擊穿電壓及沖擊系數

1)50％沖擊擊穿電壓

由于放電時延t1具有分散性，在間隙上多次施加同一電壓，有時擊穿，有時不擊穿。沖擊電壓值越大，T越大，擊穿概率越大。工程上采用了擊穿概率為50％的沖擊電壓來表示絕緣耐受沖電壓的大小，用U50％表示。

2)沖擊系數β

沖擊系數β表示50％沖擊擊穿電壓U50％與靜態擊穿電壓U0的比值，即:

通過本知識點的學習，使學生了解雷電過沖擊電壓的定義，掌握雷電沖擊電壓下空氣擊穿的過程，為今后的課程學習打下良好的基礎。電介質絕緣特性提高氣體間隙擊穿電壓的方法（一）改進電極形狀

改進電極形狀、增大電極曲率半徑，以改善電場分布，提高間隙的擊穿電壓。同時，電極表面應盡量避免存在毛刺、棱角等以消除電場局部增強的現象。(二）極不均勻電場中屏障的采用

在電場極不均勻的空氣間隙中，放人薄片固體絕緣材料(如紙或紙板)，在一定條件下可以顯著地提高間隙的擊穿電壓。（三）高氣壓的采用

由巴申定律可知：在均勻電場中提高氣體的壓力，可以提高氣體的擊穿電壓。因為氣壓增大后分子的密度加大，電子的平均自由行程縮小，從而減弱了游離過程。在一定氣壓范圍內，增大氣體壓力對提高間隙的擊穿電壓是極為有效的（四）高真空的采用采用高真空的情況與提高氣壓的情況相似，也是削弱了間隙中氣體的游離過程。因為這時雖然電子的自由行程變得很大，但間隙中已無氣體分子可供碰撞，因此游離過程無從發展，從而可以顯著提高間隙擊穿電壓。（五）高電氣強度氣體(SF6)的采用六氟化硫(SF6)和其他一些含鹵族元素的氣體化合物都是高電氣強度氣體。具有較高的電氣強度是因為它們具有很強的電負性，容易吸附電子成為負離子，從而削弱了游離過程，同時也加強了復合過程；另外，這些氣體具有較大的分子