5大气条件对气隙击穿特性的影响及校正

电子崩 — 流注 — 先导 — 主放电（击穿）
前面介绍的不同气隙在各种电压下的击穿特性 均对应于标准大气条件和正常海拔高度。
由于大气的压力、温度、湿度等条件都会影响 空气的密度、电子自由行程长度、碰撞电离及附着 过程，所以也必然会影响气隙的击穿电压。
海拔高度的影响亦与此类似，因为随着海拔高 度的增加，空气的压力和密度均下降。
验电压U应为平原地区外绝缘的试验电压Up乘以海 拔校正因数足Ka即：
U KaU p
而：
Ka

1.1
1 H 104
式中H 为安装点的海拔高度，单位是m。
➢ 更长的空气间隙：击穿电压与大气条件变化的 关系，并不是一种简单的线性关系，而是随电极形 状、电压类型和气隙长度而变化的复杂关系。
除了在气隙长度不大、电场也比较均匀或长度虽 大、但击穿电压仍随气隙长度呈线性增大(如雷电冲击 电压)的情况下，上式仍可适用外，其他情况下的空气 密度校正因数应按下式求取：
1、极间距离相同的正、负极性“棒—板”气隙在自持放 电前、后气体放电的差异
自持放电前的阶段（电晕放电阶段）
➢ 正极性“棒—板”：因棒极带正电位，电子崩中的电 子迅速进入棒极，正离子暂留在棒极附近，这些空间电荷 消弱了棒极附近的电场而加强了外部空间的电场，阻止了 棒极附近流注的形成，使得电晕起始电压有所提高
Kd

p p0
m

273 t0 273 t
n

式中指数m，n与电极形状、气隙长度、电压类型 及其极性有关，其值在0.4～1.0的范围内变化,具体取 值国家标准中有规定。
二、对湿度的校正
大气中所含的水气分子能俘获自由电子而形 成负离子，这对气体中的放电过程显然起着抑制 作用，可见大气的湿度越大，气隙的击穿电压也 会增高。
在大气条件下，气隙的击穿电压 随 的增大
而提高。

实验表明，当 处于0.95～1.05的范围内时，
气隙的击穿电压几乎与 成正 比，即此时的空气
密度校正因数
K，d 因 而：
U U0
➢ 气隙不很长(例如不超过1m)时：上式能足够准 确地适用于各种电场型式和各种电压类型下作近似 的工程估算。
三、对海拔的校正
我国幅员辽阔，有不少电力设施(特别是输电 线路)位于高海拔地区。随着海拔高度的增大，空 气变得逐渐稀薄，大气压力和相对密度减小，因 而空气的电气强度也将降低。
海拔高度对气隙的击穿电压和外绝缘的闪络 电压的影响可利用一些经验公式求得。
我国国家标准规定：对于安装在海拔高于 1000m、但不超过4000m处的电力设施外绝缘，其试
➢ 负极性棒 — 板：当电压进一步提高时，电晕区不易 向外扩展，流注发展是逐步顿挫的，整个气隙的击穿是不 顺利的，其击穿电压比正极性时高得多，击穿完成时间也 要长得多
击穿放电电压：正极性“棒—板”〈 负极性“棒—
2、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程 ➢ 短间隙：
电子崩 — 流注 — 主放电（击穿） ➢ 长间隙：
➢ 负极性“棒—板”：因棒极带负电位，电子崩中电子 迅速向板极扩散，正离子暂留在棒极附近，这些空间电荷 加强了棒极附近的电场而消弱了外部空间的电场，使得棒 极附近流注容易形成，降低了电晕起始电压
电晕放电电压：正极性“棒—板” 〉负极性“棒— 板自”持放电后的阶段（击穿放电阶段）
➢ 正极性棒 — 板：当电压进一步提高，随着电晕放电 区的扩展，强场区逐步向板极推进，流注发展是顺利持续 的，直至气隙被击穿，其击穿电压较低