电力百科

沿面放电

2022-10-08

discharge along dielectric surface

简介

沿着不同凝聚态电介质交界面的放电。通常出现较多的是气体或液体电介质中沿固体介质表面的放电。由于表面状态或电极布置等原因,固体介质的存在,使气体或液体间隙的放电电压降低了。为了区别纯间隙放电和沿面放电,把前者称为间隙击穿,后者称为沿面闪络。各种具有高电位的金属部件,不能没有固体介质的机械支持,因此生产实际中经常会碰到许多沿面放电的问题。

在均匀或不均匀电场中,沿面放电电压降低的机制是不同的。

均匀电场下的沿面放电 在图(a)中,固体介质处在均匀电场中,电力线与固体介质表面平行,好像固体介质的存在,不应影响间隙的放电电压。其实固体介质的密度是不均匀的,表面上存在微细的凹凸,大气中的潮气会使介质表面蒙上湿膜,都可能引起介质表面局部电场的畸变,从而导致间隙放电电压的降低;严重时,固体介质的存在,能使间隙放电电压降低到纯间隙放电电压的1/3。

介质在电场中的特征布置

(a)均匀电场;(b)、(c)不均匀电场

1—电极;2—固体介质

不均匀电场下的沿面放电 不均匀电场中沿固体介质表面的放电,又可分为电场有弱垂直分量[图(b)]和电场有强垂直分量[图(c)]两类。图(b)中电场的切线分量较强,垂直分量较弱。这种情况的典型例子是棒型支柱绝缘子。它的沿面放电电压比间隙击穿电压低得不很多,而且基本上随极间距离的增长而上升。图(c)中一个电极附近电力线比较密集,且电场具有很强的垂直分量。这种情况的典型例子是套管。这种放电形式与前两种有所不同,随着外施电压的升高,在电场较强的电极附近,先出现蓝紫色的电晕放电,然后变成弥散的带状放电,发光仍比较弱,放电通道内的电压降仍比较大,放电通道长度随外施电压的升高而增长。当施加交流电压超过某一值时,个别点将出现树枝状的明亮火花,叫作滑闪放电。滑闪放电通道内的电流密度较大,电压降比较小。其伏安特性是下降的,稍增电压,即可使滑闪放电增长许多,显然闪络电压很低。一般认为:由于垂直分量使带电质点与固体介质表面间的碰撞,引起局部表面过热,产生热电离。在电气设备中应避免滑闪放电。

提高沿面放电电压的方法 沿面放电电压的降低,是由于电场畸变而引起的,但机制不同。在均匀电场中,应采用均一的、表面不吸潮的材料。在不均匀电场中,改善电极形状或采用屏蔽电极,都可提高沿面放电电压。在强垂直分量的不均匀电场中,在施加交流或冲击电压时,采用电容率小的绝缘材料,或增加其厚度,对改善电场分布和提高滑闪电压及闪络电压都是有益的。

拓展资料

表面放电  高压沿面放电  油中沿面放电  高频沿面放电  预放电  充放电  内部放电  放电  高压放电  气体放电