高電壓技術(shù)—不同電壓形式下的氣體擊穿特性沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形1放電時延2目錄CONTENTS

U50%及沖擊系數(shù)

3伏秒特性4不同電壓形式下的氣體擊穿特性不同電壓形式下氣隙的擊穿電壓5了解原子的結(jié)構(gòu)及電離的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)了解U50%及沖擊系數(shù)β的概念領(lǐng)會間隙擊穿的兩個必要條件（電壓與時間）知道雷電與操作沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形了解放電時間的組成及影響因素知道按作用時間長短的電壓分類（持續(xù)與沖擊）了解伏秒特性的概念及不同電場類型的V-t形狀理解伏秒特性曲線的意義及在工程中的應(yīng)用第一部分沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形不同電壓形式下的氣體擊穿特性見過嗎？一.沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形電壓波形持續(xù)作用電壓直流電壓工頻電壓沖擊電壓雷電沖擊操作沖擊一.沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形《高電壓技術(shù)》課程林建軍編寫標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓波形：250/2500μs標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形：1.2/50μs一.沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形人工模擬雷電沖擊下空氣間隙的擊穿一.沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形第二部分放電時延不同電壓形式下的氣體擊穿特性靜態(tài)擊穿電壓U0長時間作用在氣隙上能擊穿氣隙的最低電壓。如果電壓的瞬時值是變化的，或者所加的電壓持續(xù)的時間很短，則擊穿電壓就不等于靜態(tài)擊穿電壓，一般要高于靜態(tài)擊穿電壓.間隙擊穿的必要條件：充分的時間間隙擊穿的必要條件：足夠的電壓二.放電時延放電時間tb=f(電場均勻程度、外加電壓、外界照射)二.放電時延全部放電時間組成：tb=t0+ts+tf=t0+tlagtb──放電時間;t0──升壓時間,電壓從零升高到U0所需的時間;ts──統(tǒng)計時延,從電壓升到U0的時刻起到氣隙中形成第一個有效電子的時間;tf──放電形成時延,從形成第一個有效電子的時刻起到氣隙完全被擊穿的時間;t1ag──放電時延,t1ag=ts+tf第三部分U50%及沖擊系數(shù)

不同電壓形式下的氣體擊穿特性對于沖擊電壓波形，其幅值和時間都有一定的分散性，尤其是作用時間。所以對同一氣隙加相同的沖擊電壓，有時候能擊穿，有時候則不能擊穿。保持沖擊電壓的波形不變，逐漸升高沖擊電壓的幅值，當(dāng)氣隙的擊穿概率為50%時，這個電壓稱為“50%擊穿電壓”，是指氣隙被擊穿的概率為50%的沖擊電壓峰值，用U50%表示。1.50%沖擊放電電壓（U50%）U50%及沖擊系數(shù)

50%沖擊擊穿電壓與靜態(tài)擊穿電壓U0的比值稱為絕緣的沖擊系數(shù)在均勻電場和稍不均勻電場中，β≈1，且擊穿通常在波頭附近在極不均勻電場中，β＞1，且擊穿通常在波尾部分2.沖擊系數(shù)

U50%及沖擊系數(shù)

第四部分伏秒特性不同電壓形式下的氣體擊穿特性1.伏秒特性的概念工程上用氣隙上出現(xiàn)的電壓最大值與放電時間的關(guān)系來表征氣隙在沖擊電壓下的擊穿特性。氣隙擊穿取決于兩個因素作用電壓U作用時間tbUtbUtb同樣擊穿因此沖擊擊穿特性必須用兩者來綜合表達(dá)！保持沖擊電壓波形不變，逐級升高電壓使氣隙發(fā)生擊穿，記錄擊穿電壓波形，讀取擊穿電壓值U與擊穿時間t當(dāng)擊穿發(fā)生在波前時，U與t均取擊穿時的值；當(dāng)擊穿發(fā)生在波尾時，U取波峰值，t取擊穿值四.伏秒特性2.伏秒特性的形狀均勻或稍不均勻電場：

形狀較為陡峭，分散性較大由于放電時間具有分散性，所以在每級電壓下可得到一系列放電時間。實際上伏秒特性是以上、下包線為界的一個帶狀區(qū)域

形狀較為平坦，分散性較小極不均勻電場：四.伏秒特性四.伏秒特性3.伏秒特性的意義1）能全面反映間隙的沖擊擊穿特性2）電力系統(tǒng)防雷設(shè)計中絕緣配合的依據(jù)4.對絕緣配合的要求1）保護(hù)設(shè)備絕緣的伏秒特性曲線的上包線始終低于被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性曲線的下包線2）保護(hù)設(shè)備絕緣的伏秒特性曲線應(yīng)平坦一些，即采用電場比較均勻的絕緣結(jié)構(gòu)t2t1S2S1S2t1t2S1：變壓器S2：避雷器s1第五部分不同電壓形式下氣隙的擊穿電壓不同電壓形式下的氣體擊穿特性1.均勻電場中（無極性效應(yīng)）在不同形式電壓下，其擊穿電壓相同（沖擊系數(shù)β等于1），分散性很小在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，均勻電場中空氣的電氣強(qiáng)度約為30kV/cm五.不同電壓形式下氣隙的擊穿電壓2.稍不均勻電場中（有弱極性效應(yīng)）與均勻電場類似，但在電場不對稱時，有較弱的極性效應(yīng)，且與極不均勻電場中的極性效應(yīng)相反五.不同電壓形式下氣隙的擊穿電壓3.極不均勻電場中（1）直流電壓下（有極性效應(yīng)）同樣間隙距離下不同間隙類型的擊穿電壓比較：負(fù)棒—正板>棒—棒>正棒—負(fù)板五.不同電壓形式下氣隙的擊穿電壓（2）工頻電壓下（有極性效應(yīng)）3.極不均勻電場中棒—板間隙的擊穿總是在棒極性為正、電壓達(dá)峰值時發(fā)生。擊穿電壓峰值稍低于直流擊穿電壓五.不同電壓形式下氣隙的擊穿電壓3.極不均勻電場中（3）雷電沖擊電壓下（有極性效應(yīng)）長間隙時擊穿電壓與氣隙距離呈線性關(guān)系五.