2.5-雷电冲击电压下空气的击穿电压.ppt

2.5-雷电冲击电压下空气的击穿电压.ppt高压电气绝缘与测试
电气0929-0931班
任课教师罗旖旎
第五节雷电冲击电压下空气的击穿电压
标准冲击电压波形
放电时间
伏秒特性
雷电冲击50%击穿电压
一、标准波形
为使实验结果能相互比较,需规定标准波形
(一)标准雷电冲击电压波
波形由波前时间T1、半峰值时间T2确定。
T1=,允许偏差±30%;(波头时间)
T2=50μs,允许偏差±20%;(波长时间)
标准波形通常表示为±
标准雷电冲击电压波形
波前时间
半峰值时间
标准雷电波的波形: T1=±30%, T2=50μs±20%
对于不同极性:+-
(二)标准雷电截波
用来模拟雷电过电压引起气隙击穿或外绝缘闪络后出现的截尾冲击波,如图所示。
T1——波前时间
Tc——截断时间
IEC和国标规定:
T1= ±30%
Tc=2~5μs
二、击穿时间
完成气隙击穿的三个必备条件:
足够大的电场强度或足够高的电压;
在气隙中存在能引起电子崩并导致流注和主放电的有效电子;
需要有一定的时间,让放电得以逐步发展并完成击穿。
完成击穿所需放电时间是很短的(微秒级):
直流电压、工频交流等持续作用的电压,满足上述三个条件不成问题;
当所加电压变化速度很快、作用时间很短的冲击电压,因有效作用时间短,以微秒计,此时放电时间就变成一个重要因素。
静态击穿电压U0:持续电压作用下间隙的击穿电压。(只要到达此值,间隙中开始有放电过程。)
击穿时间:间隙从开始出现电压到完全击穿所需用的时间,也称为全部放电时间。
后面两个分量之和称为放电时延
总放电时间:
静态
击穿电压
统计时延:从外施电压达Uo时起,到出现一个能引起击穿的初始电子崩所需的第一个有效电子所需时间
放电形成时延:从出现第一个有效自由电子时起,到间隙完全被击穿为止的时间
升压时间:0- Uo
放电时间tb和放电时延t1的长短都与所加电压的幅值U有关,总的趋势是U越高,放电过程发展的越快,tb和t1越短。
三、伏秒特性
一个间隙要发生击穿,不仅需要足够高的电压,而且还必须有充分的电压作用时间。
对于冲击电压波,气隙的击穿电压与该电压的波形有很大的关系。其击穿电压不能简单地用单一的击穿电压值表示,而必须用电压峰值和延续时间两者共同表示。
伏秒特性——对某一冲击电压波形,间隙上出现的电压最大值和间隙击穿时间的关系曲线。用实验的方法求取。
保持一定波形(T1/T2一定),
逐渐升高电压,从示波图求取。
击穿发生在波前或峰值,取此刻值
击穿发生在波尾,取峰值