电晕放电与沿面放电

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电晕的积极意义
分裂导线：每相都用若干根直径较小的平行分导线来 替换大直径导线。分裂数超过两根时，这些分导线通常 被布置在一个圆的内接正多边形顶点上。
分裂导线的电场强度与分导线的直径和分导线间的距
离 d 有关。330—750kv的超高压线路，分裂数一般取2—4
； 1000kv及以上的特高压线路分裂数就更多，例如取8或 更大。 五、电晕的积极意义
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非自持放电阶段
（1）当棒具有负极性时 电子崩中电子离开强电场区后，不再 引起电离，正离子逐渐向棒极运动， 在棒极附近出现了比较集中的正空间 电荷，使电场畸变。棒极附近的电场 得到增强，因而自持放电条件易于满 足，易于转入流柱而形成电晕放电。
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流柱发展阶段
（1）当棒具有正极性时 电子崩进入棒电极，正电荷留在棒尖加
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三、沿面放电的类型与特点
界面电场分布可分为三种典型 情况，分别为：
（a）均匀和稍不均匀电场； （b）极不均匀电场具有强垂 直分量； （c）极不均匀电场具有弱垂 直分量
E （a）
Et
E En （b）
En
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E Et 17 （c）
（一）均匀和稍不均匀电场中的沿面放电。
第三节 自放电条件
第六节 不均匀电场中的放电过程 一、稍不均匀电场和极不均匀电场中的放电过程
§2.3 电晕放电
一、稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特征 按照电场的不均匀程度分为 稍不均匀电场 和 极
不均匀电场。
稍不均匀电场：放电特性与均匀电场相似，一旦 出现自持放电便一定立即导致整个气隙击穿。例如： 高压实验中用来测高电压的球隙、全封闭组合电器中 的分相母线筒。
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（1）基本物理过程描述； （2）外观特征：电极附近空间发出蓝色的晕光； （3）外加电压增大，电晕区也随之扩大，放电电流也 增大（由微安级到毫安级），但气隙总的来看，还保 持着绝缘状态，还没有被击穿。
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三、电晕的危害 （1）光、声、热等效应使空气发生化学反应，产生
电晕放Fra Baidu bibliotek与沿面放电
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二、研究沿面放电的意义
电力系统中绝缘子、套管等固体绝缘在机械 上对高压导体起固定作用，又在电气上起绝缘作 用，其绝缘状况（击穿和闪络）关系到整个电力 系统的可靠运行。输电线路和变电所外绝缘的实 际绝缘水平取决于它的沿面闪络电压（为什么）。
沿固体介质表面的闪络电压不但比固体介质 本身的击穿电压低得多，而且比极间距离相同的 纯气隙的击穿电压低不少？
强了前方的电场（曲线2），对形成流柱发展 有利。头部前方产生电子崩，吸引入流柱头部 正电荷区域，加强并延长流柱通道；
流柱及其头部的正电荷使强电场区更向前 推移（曲线3），促进流柱通道进一步发展， 逐渐向阴极推进，形成正流柱。
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流柱发展阶段
（1）当棒具有负极性时 电子崩由强场区向弱场区发展，对电子崩
存在明显差异的现象。
极性效应的应用 在进行外绝缘的冲击高压试验时往往加正极性冲击电压；
在工频高压作用下，击穿均发生在外加电压为正极性的半周 内。
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二、长气隙的击穿 气隙较长时，流注往往不能一次贯穿整个气隙，而
出现逐级推进的先导放电现象。 长间隙的放电过程：电晕放电——先导放电（热电
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第 电晕放电 电场不均匀系数
电场不均匀系数
f E max E av
式中 Emax 最大电场强度,Eav为平均电场强度。
E av
U d
f < 2 时为稍不均匀电场 f > 4 以上时明显地属于极不均匀电场
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二、电晕放电
电晕放电可以是极不均匀电场气隙击穿过程的第 一阶段，也可以是长期存在的稳定放电形式。这种放 电是极不均匀电场所特有的一种放电形式。
极不均匀电场：电场强度沿气隙分布极不均匀，
当所加电压达到某一临界值时，曲率半径小的电极附
近空间电场强度首先达到起始场强值E0 ，在此区域先
出现碰撞电离和电子崩，甚至出现流柱。
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110kV全封闭组合电器
分相母线筒
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图 户外1000kV特高压GIS变电站实景图
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界面与电力线平行，但沿面闪落电 压仍要比空气间隙的击穿电压低很 多？
E
Keywords：气隙，水膜，电阻不 均匀和粗糙不平。
提高沿面闪络电压的措施：在连接 处涂导电粉末或导电胶。
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不同憎水性固体表面的沿面闪络情况如左图； 不同电压形式下玻璃表面的闪络情况如右图。
腐蚀作用；（2）消耗能量，电晕损耗是超高压输电线 路设计是必须考虑的因素，坏天气电晕功率损耗会比 好天气时大得多；（3）电晕会对无线电和电视广播产 生干扰，还可能产生超过环保标准的噪声。
四、防止和减轻电晕的方法 根据产生的机理制定方法 采用扩径导线和空心导
线，更加合适的措施是采用分裂导线（思考其他优点 ？）。
衰减雷电过电压幅值和降低其陡度；抑制操作过电压的幅 值；改善电场分布；广泛应用于工业设施（静电除尘器、静电 喷涂装置、臭氧发生器）。
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§2.4 不均匀电场气隙的击穿
一、短间隙的击穿 击穿过程
1、非自持放电阶段 2、流柱发展阶段。
非自持放电阶段
（1）当棒具有正极性时 在棒极附近，积聚起正空间电荷，减 少了紧贴棒极附近的电场，而略微 加强了外部空间的电场，棒极附近难 以造成流柱，使得放电自持，即电晕 放电难以形成。
发展不利。棒极前的正电荷区消弱了前方空间 的电场，使流柱发展不利（曲线2）；
等离子体层前方电场足够强后，发展新电 子崩，形成了大量二次电子崩，汇集起来后使 得等离子体层向阳极推进，形成负流柱
U 放 棒 板 U 放 棒 板
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极性效应 曲率半径较小的电极的电位符号不同时，气隙的击穿电压
离）——主放电——整个气隙被击穿。 ** 雷电放电是自然界的超长间隙放电，其先导过程和 主放电过程发展的最充分。
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§2.6 沿面放电和污闪事故
一、沿面放电概念 沿面放电：沿气体和固体绝缘或气体和液体绝缘
表面发生的气体放电现象叫沿面放电。
气体中沿着固体绝缘表面放电的形式包括： 沿面滑闪：尚未发生击穿； 沿面闪络：沿面击穿；