长空气间隙负极性操作冲击放电特性研究(Ⅱ)-间隙系数

大气环境、电极布置方式和间隙类型等对长空气间隙的负极性操作冲击放电特性均有不同程度的影响。分别采用20/2 500μs和80/2 500μs两种负极性操作冲击电压波进行放电试验,研究了气象条件、波头时间、下电极高度及导线接地方式等对空气间隙放电特性的影响,并对以棒–板间隙为基准,分析计算棒–棒间隙、棒–线间隙的间隙系数。试验结果显示:湿度对长空气间隙的负极性操作冲击放电特性试验具有明显的影响;间隙距离大于3 m时,20/2 500μs负极性操作冲击电压波作用下空气间隙的50%放电电压较高,间隙距离小于3 m时,80/2 500μs负极性操作冲击电压波作用下空气间隙的50%放电电压较高;下电极高度对棒–棒间隙放电特性具有一定的影响;导线接地方式对棒–线间隙的50%负极性操作冲击放电电压具有显著影响。间隙系数随间隙距离呈非线性变化趋势,棒–线间隙对棒–棒间隙的间隙系数随间隙距离增大基本趋于稳定值1.05。

长空气间隙负极性操作冲击放电特性研究(Ⅲ)——统计特性

空气间隙的放电特性参数具有统计特性,采用数理统计和有限元数值仿真两种方法对空气间隙的放电特性开展了研究。数理统计结果显示:下棒电极高度对棒–棒长空气间隙的50%负极性操作冲击放电电压有一定的影响;20/2 500μs操作冲击电压作用下,棒–棒间隙和棒–板间隙的平均击穿时间基本出现在波尾;80/2 500s操作冲击电压作用下,棒–棒间隙和棒–板间隙的平均击穿时间基本出现在波头;10 m棒–板间隙放电电压服从正态分布,棒–棒间隙的伏秒特性低于棒–板间隙的伏秒特性。静电场计算结果显示:电场不均匀系数随着间隙距离的增大而增大,而间隙距离与电场不均匀系数的比值随着间隙距离的增大呈现饱和趋势,定性地解释了长间隙负极性操作冲击放电的饱和特性。所做工作对特高压输电线路绝缘配合设计具有一定的指导意义。