第3節(jié) 大氣條件對(duì)氣隙擊穿特性的影響及其校正

1、,,對(duì)空氣密度的校正,對(duì)濕度的校正,對(duì)海拔的校正,第三節(jié) 大氣條件對(duì)氣隙擊穿特性的影響及校正,,,由于大氣的壓力、溫度、濕度等條件都會(huì)影響空氣的密度、電子自由行程長(zhǎng)度、碰撞電離及附著過程，從而影響氣隙的擊穿電壓。,隨著海拔高度的增加，空氣的壓力和密度均下降。,,,壓力：p0=101.3kPa(760mmHg)；,溫度：t0=20攝氏度或T0=293K；,絕對(duì)濕度：hc=11g/m3。,國(guó)標(biāo)規(guī)定的大氣條件：,在不同大氣條件和海拔高度下所得

2、出的擊穿電壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)都必須換算到某種標(biāo)準(zhǔn)條件下才能互相進(jìn)行比較。,,,上式不僅適用于氣隙的擊穿電壓，也適用于外絕緣的沿面閃絡(luò)電壓。,：空氣密度校正因數(shù) ：濕度校正因數(shù),實(shí)驗(yàn)條件下的氣隙擊穿電壓 與標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的擊穿電壓 之間關(guān)系：,,,在進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí)，也往往要根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)時(shí)的大氣條件，將試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的試驗(yàn)電壓值換算得出實(shí)際應(yīng)加的試驗(yàn)電壓值。,下面分別討論各個(gè)校正因數(shù)的取值：,,,一、對(duì)空氣密度的校正,空氣密度

3、與壓力和溫度有關(guān)。由教材第13頁(yè)式(1-19)可知，空氣的相對(duì)密度：,式中： ：氣壓,kPa ：溫度,K.,,,實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng) 處于0.95～1.05的范圍內(nèi)時(shí)，氣隙的擊穿電壓幾乎與 成正比，即此時(shí)的空氣密度校正因數(shù) ，因而：,在大氣條件下，氣隙的擊穿電壓隨 的增大而提高。,,,氣隙不很長(zhǎng)(例如不超過1m)時(shí)：上式能足夠準(zhǔn)確地適用于各種電場(chǎng)型式和各種電壓類型下作近似的工程估算。,更長(zhǎng)的空氣間隙：擊穿電壓與大氣條

4、件變化的關(guān)系，并不是一種簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而是隨電極形狀、電壓類型和氣隙長(zhǎng)度而變化的復(fù)雜關(guān)系。,,,除了在氣隙長(zhǎng)度不大、電場(chǎng)也比較均勻或長(zhǎng)度雖大、但擊穿電壓仍隨氣隙長(zhǎng)度呈線性增大(如雷電沖擊電壓)的情況下，上式仍可適用外，其他情況下的空氣密度校正因數(shù)應(yīng)按下式求?。?式中指數(shù)m，n與電極形狀、氣隙長(zhǎng)度、電壓類型及其極性有關(guān)，其值在0.4～1.0的范圍內(nèi)變化,具體取值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定。,,,二、對(duì)濕度的校正,大氣中所含的水氣分子能俘獲自由電子

5、而形成負(fù)離子，這對(duì)氣體中的放電過程顯然起著抑制作用，可見大氣的濕度越大，氣隙的擊穿電壓也會(huì)增高。,,,在均勻和稍不均勻電場(chǎng)中，放電開始時(shí)，整個(gè)氣隙的電場(chǎng)強(qiáng)度都較大，電子的運(yùn)動(dòng)速度較快，不易被水氣分子所俘獲，因而濕度的影響就不太明顯，可以忽略不計(jì)。 例如用球隙測(cè)量高電壓時(shí)，只需要按空氣相對(duì)密度校正其擊穿電壓就可以了，而不必考慮濕度的影響。,,,在極不均勻電場(chǎng)中，濕度的影響就很明顯了，這時(shí)可以用下面的濕度校正因數(shù)來加以修正：,式中的因數(shù)

6、k與絕對(duì)濕度和電壓類型有關(guān)，而指數(shù)?之值則取決于電極形狀、氣隙長(zhǎng)度、電壓類型及其極性。,,,三、對(duì)海拔的校正,海拔高度對(duì)氣隙的擊穿電壓和外絕緣的閃絡(luò)電壓的影響可利用一些經(jīng)驗(yàn)公式求得。,,,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對(duì)于安裝在海拔高于1000m、但不超過4000m處的電力設(shè)施外絕緣，其試驗(yàn)電壓U應(yīng)為平原地區(qū)外絕緣的試驗(yàn)電壓Up乘以海拔校正因數(shù)足Ka即：,,,（本節(jié)完）,在不同大氣條件和海拔高度下所得出的擊穿電壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)都必須換算到某種標(biāo)準(zhǔn)條件下才