雷电冲击下气体地击穿新.doc

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雷电冲击下气体的击穿1
一、造成雷电形成原因1
二、雷电冲击过电压的成因1
三、雷电冲击电压标准波形1
四、放电时延2
五、雷电冲击50％击穿电压3
1、均匀电场和稍不均匀电场中性，对于较短的放电时延，击穿已有可能发生。也就是说，在屡次施加电压时，击穿有时发生，有时不发生：随着电压继续升高，屡次施加电压时，间隙击穿的百分比越来越增加。最后，当电压超过某一值后，间隙在每次施加电压时都将发生击穿。说明间隙绝缘耐受冲击电压的绝缘能力来看，当然希望求得刚好发生击穿时的电压。但这个电压值在冲击实验中难于准确求得。所以工程上采用50％冲击击穿电压，即在屡次施加电压时，其中半数导致击穿的电压，以此来反
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映间隙的耐受冲击电压的特性。
1、均匀电场和稍不均匀电场中的击穿电压
在均匀电场和稍不均匀电场中，击穿电压分散性小，其雷电冲击50％击穿电压和静态击穿电压(即持续作用电压下的击穿电压)相差很小，所以就可以应用前述持续作用电压下的数据(直流击穿电压、工频击穿电压峰值)。50％冲击击穿电压和持续作用电压下击穿电压之比(均取峰值)称为冲击系数。均匀电场和稍不均匀电场中的冲击系数等于l。由于放电时延短，50％击穿电压下，击穿通常发生在波头峰值附近。
2、极不均匀电场中的击穿电压
在极不均匀电场中，由于放电时延较长，通常冲击系数大于1，击穿电压的分散性也大一些，其标准偏差可取为3％。在50％击穿电压下，当间隙较长时，击穿通常发生在波尾。
标准波形下，棒一律与棒一板空气间隙的雷电冲击50％击穿电压和间隙距离的关系可以看出，棒一板间隙有明显的极性效应，棒一棒间隙也有不大的极性效应。
六、伏秒特性
1、制订伏秒特性的必要性
由于雷电冲击电压持续时间短，放电时延不能忽略不计，所以仅取上述50％冲击击穿电压不能完全说明间隙的冲击击穿特性。例如两个间隙并联，在不同峰值的冲击电压作用下，就不—定是50％冲击击穿电压低的那个间隙击穿了。以斜角波电压为例来说明考虑放电时延的必要性。在间隙上如缓慢地施加直流电压，当它达到静态击穿电压U后，间隙中就开始开展起击穿过程。但击穿需一定时间 (t为放电时延)在此时间内电压还会继续上升一定数值，
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于是击穿完成时间隙上的电压应为U+。不过由于电压上升平缓，t也极小，相对于U来说，是微不足道的。因此这个间隙的直流击穿电压就可以认为是一个确定值，等于其静态击穿电压U。还是这个间隙，现在施加斜角冲击电压，电压迅速上升，极大，并没放电时延仍为，显然，这时的数值就不能随便忽略了。间隙的击穿电压不再是U，而是U+了；是随而变化的。实际也受等的影响而有所不同。由此可见，现在必须和电压作用时间联系起来，才好确定间隙的击穿特性。
工频电压与直流电压作用下，间隙上电压增高的速度相对于放电过程来说，总是非常缓慢的，故可用某一比拟确定的击穿电压值表示间隙的介电强度。如两个间隙并联，在持续作用电压下，也总是击穿电压低的那个间隙击穿。然而冲击电压作用时间以微秒计，情况不同，间隙的击穿持性就必须考虑到放电时间。
2、伏秒特性的制订方法
工程上用间隙山现的电压最大值和放电时间的关系来表征间隙在冲击电压下的