环球电气之家-午夜精彩视频-中国专业电气电子产品行业服务网站!

產品分類

當前位置: 首頁 > 工業電氣產品 > 端子與連接器 > 航空連接器 > 內接式連接器

類型分類:
科普知識
數據分類:
內接式連接器

提高氣體介質電氣強度的方法

發布日期:2022-11-05 點擊率:68

    為了縮小電力設施的尺寸,總希望將氣隙長度或絕緣距離盡可能取得小一些,為此就得采取措施來提高氣體介質的電氣強度。從實用角度出發,要提高氣隙的擊穿電壓不外乎采用兩條途徑;一是改善氣隙中的電場分布,使之盡量均勻;二是設法削弱或抑制氣體介質中的電離過程。具體的方法有:

    一、改進電極形狀以改善電場分布

    電場分布越均勻,氣隙的平均擊穿場強也就越大。因此,可以通過改進電極形狀(增大電極的曲率半徑、消除電極表面的毛剩、尖角等)的方法來減小氣隙中的最大電場強度、改善電場分布、提高氣隙的擊穿電壓。

    利用屏蔽來增大電極的曲率半徑是一種常用的方法。以電氣強度最差的“棒-板”氣隙為例,如果在棒極的端部加裝一只直徑適當的金屬球,就能有效地提高氣隙的擊穿電壓。

    許多高壓電氣裝置的高壓出線端(例如電力設備高壓套管導桿上端)具有尖銳的形狀,往往需要加裝屏蔽罩來降低出線端附近空間的最大場強,提高電暈起始電壓。屏蔽罩的形狀和尺寸應選得使其電暈起始電壓大于裝置的最大對地工作電壓。最簡單的屏蔽罩當然是球形屏蔽極。

    在超高壓輸電線路上應用屏蔽原理來改善電場分布以提高電暈起始電壓的實例有:超高壓線路絕緣子串上安裝的保護金具(均壓環)、超高壓線路上采用的擴徑導線等。

    二、利用空間電荷改善電場分布

    由于極不均勻電場氣隙被擊穿前一定先出現電暈放電,所以在一定條件下,還可以利用放電本身所產生的空間電荷來調整和改善空間的電場分布,以提高氣隙的擊穿電壓。以“導線-平板”、“導線-導線”氣隙為例,當導線直徑減小到一定程度以后,氣隙的工頻擊穿電壓反而會隨著導線直徑的減小而提高,出現所謂“細線效應”。其原因在于細線的電暈放電所形成的均勻空間電荷層,能改善氣隙中的電場分布,導致擊穿電壓的提高;而在導線直徑較大時,由于導線表面不可能絕對光滑,所以在整個表面發生均勻的總體電暈之前就會在個別局部先出現電暈和刷形放電,因此其擊穿電壓就與“棒-板”或“棒-棒”氣隙相近了。

    三、采用屏障

    由于氣隙中的電場分布和氣體放電的發展過程都與帶電粒子在氣隙空間的產生、運動和分布密切有關,所以在氣隙中放置形狀和位置合適、能阻礙帶電粒子運動和調整空間電荷分布的屏障,也是提高氣體介質電氣強度的一種有效方法。

    屏障用絕緣材料制成,但它本身的絕緣性能無關緊要,重要的是它的密封性(攔住帶電粒子的能力)。它一般安裝在電暈間隙中,其表面與電力線垂直。

    屏障的作用取決于它所攔住的與電暈電極同號的空間電荷,這樣就能使電暈電極與屏障之間的空間電場強度減小,從而使整個氣隙的電場分布均勻化。雖然這時屏障與另一電極之間的空間電場強度反而增大了,但其電場彤狀變得更像兩塊平板電極之間的均勻電場,所以整個氣隙的電氣強度得到了提高。

    有屏障氣隙的擊穿電壓與該屏障的安裝位置有很大的關系。如果是“棒棒”氣隙,兩個電極都將發生電暈放電,所以應在兩個電極附近都安裝屏障,方能收效。

    在沖擊電壓下,屏障的作用要小一些,因為這時積聚在屏障上的空間電荷較少。

    顯然,屏障在均勻或稍不均勻電場的場合就難以發揮作用了。

    四、采用高氣壓

    在常壓下空氣的電氣強度是比較低的,約為30kV/cm。即使采取上述各種措施來盡可能改善電場,其平均擊穿場強也不可能超越這一極限,可見常壓下空氣的電氣強度要比一般固體和液體介質的電氣強度低得多。但是,如果把空氣加以壓縮,使氣壓大大超過0.1MPa(1atm),那么它的電氣強度也能得到顯著的提高。這主要是因為提高氣壓可以大大減小電子的自由行程長度,從而削弱和抑制了電離過程。如能在采用高氣壓的同時,再以某些高電氣強度氣體(例如六氟化硫)來替代空氣,那就能獲得更好的效果。

    五、采用高電氣強度氣體

    在眾多的氣體中,有一些含鹵族元素的強電負性氣體[例如六氟化硫、氟里昂的電氣強度特別高(比空氣高得多),因而可稱之為高電氣強度氣體。采用這些氣體來替換空氣,當然可以大大提高氣隙的擊穿電壓,甚至在空氣中混入一部分這樣的氣體也能顯著提高其電氣強度。

    應該指出,這一類氣體要在工程上獲得實際應用,單靠其電氣強度高是不夠的,它們還必須滿足某些其他方面的要求,諸如:①液化溫度要低(這樣才能同時采用高氣壓);②良好的化學穩定性,在該氣體中出現放電時不易分解、不燃燒或爆炸、不產生有毒物質;③生產不太困難,價格不過于昂貴。

    能同時滿足上述各種要求的氣體是很少的,目前工程上唯一獲得廣泛應用的高電氣強度氣體只有SF6及其混合氣體,SF6氣體除了具有很高的電氣強度以外,還具備優異的滅弧能力,其他有關的技術性能也相當好。利用SF6氣體作為絕緣媒質和滅弧媒質制成的各種電力設備和封閉式組合電器具有一系列突出的優點,例如大大節省占地面積和空間體積、運行安全可靠、簡化安裝維護等,因而發展前景十分廣闊。

    六、采用高真空

    采用高度真空也可以減弱氣隙中的碰撞電離過程而顯著提高氣隙的擊穿電壓。如果完全以氣體放電理論來解釋高真空中的擊穿過程,所得出的擊穿電壓將極高(這時電子穿越極間距離時很難碰撞到中性分子,難以引起足夠多的碰撞電離),但是實際情況并非如此,在極間距離較小時,高真空的電氣強度的確很高,甚至可以超過壓縮的SF6氣體,但在極間距離增大時,電壓提高較慢,其電氣強度明顯低于壓縮氣體的擊穿場強,這表明此時高真空的擊穿機理已發生了變化,出現了新的物理過程,因而不能再簡單地用前面的氣體放電理論來說明了。

    真空擊穿研究表明:在極間距離較小時,高真空的擊穿與陰極表面的強場發射有關,它所引起的電流會導致電極局部發熱而釋放出金屬氣體,使真空度下降而引起擊穿;在極間距離較大時,擊穿將由所謂“全電壓效應”而引起,這時隨著極間距離和擊穿電壓的增大,電子從陰極飛越真空抵達陽極時能積累到很大的動能,這些高能電子轟擊陽極表面時會釋放出正離子和光子,它們又將加強陰極上的表面電離。這樣反復作用會產生出越來越多的電子流,使電極局部氣化而導致間隙的擊穿,這就是所謂“全電壓效應”。

    正由于此,隨著極間距離的增大,平均擊穿場強將變得越來越小。真空間隙的擊穿電壓與電極材料、表面光潔度和潔凈度(包括所吸附氣體的數量和種類)等多種因素有關,因而分散性很大。

    在電力設備中實際采用高真空作為絕緣媒質的情況還不多,主要因為在各種設備的絕緣結構中大都還要采用各種固體或液體介質,它們在真空中都會逐漸釋出氣體,使高真空難以長期保持。目前高真空僅在真空斷路器中得到實際應用,真空不但絕緣性能較好,而且還具有很強的滅弧能力,所以用于配電網中的真空斷路器還是很合適的。

    

(慧樸科技,huiputech)

下一篇: PLC、DCS、FCS三大控

上一篇: 六氟化硫SF6的氣體絕

推薦產品

更多
主站蜘蛛池模板: 灌木树苗-绿化苗木-常绿乔木-价格/批发/基地 - 四川成都途美园林 | 伸缩节_伸缩器_传力接头_伸缩接头_巩义市联通管道厂 | 杭州用友|用友软件|用友财务软件|用友ERP系统--杭州协友软件官网 | PTFE接头|聚四氟乙烯螺丝|阀门|薄膜|消解罐|聚四氟乙烯球-嘉兴市方圆氟塑制品有限公司 | 民用音响-拉杆音响-家用音响-ktv专用音响-万昌科技 | 制氮设备-变压吸附制氮设备-制氧设备-杭州聚贤气体设备制造有限公司 | 西门子代理商_西门子变频器总代理-翰粤百科 | 定制/定做冲锋衣厂家/公司-订做/订制冲锋衣价格/费用-北京圣达信 | 升降机-高空作业车租赁-蜘蛛车-曲臂式伸缩臂剪叉式液压升降平台-脚手架-【普雷斯特公司厂家】 | 车牌识别道闸_停车场收费系统_人脸识别考勤机_速通门闸机_充电桩厂家_中全清茂官网 | 环球电气之家-中国专业电气电子产品行业服务网站! | 注浆压力变送器-高温熔体传感器-矿用压力传感器|ZHYQ朝辉 | 北京公积金代办/租房发票/租房备案-北京金鼎源公积金提取服务中心 | 低温柔性试验仪-土工布淤堵-沥青车辙试验仪-莱博特(天津)试验机有限公司 | ETFE膜结构_PTFE膜结构_空间钢结构_膜结构_张拉膜_浙江萬豪空间结构集团有限公司 | 影合社-影视人的内容合作平台 | 玻纤土工格栅_钢塑格栅_PP焊接_单双向塑料土工格栅_复合防裂布厂家_山东大庚工程材料科技有限公司 | 德国进口电锅炉_商用电热水器_壁挂炉_电采暖器_电热锅炉[德国宝] | 杭州实验室尾气处理_实验台_实验室家具_杭州秋叶实验设备有限公司 | 小型数控车床-数控车床厂家-双头数控车床 | 行业分析:提及郑州火车站附近真有 特殊按摩 ?2025实地踩坑指南 新手如何避坑不踩雷 | 炭黑吸油计_测试仪,单颗粒子硬度仪_ASTM标准炭黑自销-上海贺纳斯仪器仪表有限公司(HITEC中国办事处) | LOGO设计_品牌设计_VI设计 - 特创易 | 网站建设,北京网站建设,北京网站建设公司,网站系统开发,北京网站制作公司,响应式网站,做网站公司,海淀做网站,朝阳做网站,昌平做网站,建站公司 | 压力变送器-上海武锐自动化设备有限公司| 有福网(yofus.com)洗照片冲印,毕业聚会纪念册相册制作个性DIY平台 | 三佳互联一站式网站建设服务|网站开发|网站设计|网站搭建服务商 赛默飞Thermo veritiproPCR仪|ProFlex3 x 32PCR系统|Countess3细胞计数仪|371|3111二氧化碳培养箱|Mirco17R|Mirco21R离心机|仟诺生物 | 球磨机,节能球磨机价格,水泥球磨机厂家,粉煤灰球磨机-吉宏机械制造有限公司 | 高速混合机_锂电混合机_VC高效混合机-无锡鑫海干燥粉体设备有限公司 | 铝机箱_铝外壳加工_铝外壳厂家_CNC散热器加工-惠州市铂源五金制品有限公司 | 深圳网站建设-高端企业网站开发-定制网页设计制作公司 | 楼承板-钢筋楼承板-闭口楼承板-无锡优贝斯楼承板厂 | 山东商品混凝土搅拌楼-环保型搅拌站-拌合站-分体仓-搅拌机厂家-天宇 | 深圳宣传片制作-企业宣传视频制作-产品视频拍摄-产品动画制作-短视频拍摄制作公司 | 高压贴片电容|贴片安规电容|三端滤波器|风华电容代理南京南山 | 披萨石_披萨盘_电器家电隔热绵加工定制_佛山市南海区西樵南方综合保温材料厂 | 微信小程序定制,广州app公众号商城网站开发公司-广东锋火 | 杭州网络公司_百度SEO优化-外贸网络推广_抖音小程序开发-杭州乐软科技有限公司 | 恒湿机_除湿加湿一体机_恒湿净化消毒一体机厂家-杭州英腾电器有限公司 | 澳门精准正版免费大全,2025新澳门全年免费,新澳天天开奖免费资料大全最新,新澳2025今晚开奖资料,新澳马今天最快最新图库-首页-东莞市傲马网络科技有限公司 | 宽带办理,电信宽带,移动宽带,联通宽带,电信宽带办理,移动宽带办理,联通宽带办理 |