Μέθοδοι για βελτίωση το ηλεκτρικό αντοχή από αέριο μέσα

1. Βελτιώστε το σχήμα του το ηλεκτρόδιο να βελτιώσετε το ηλεκτρικό πεδίο διανομή

The more uniform the electric field distribution, the greater the average breakdown field strength of the air gap. Επομένως, the maximum electric field strength in the air gap can be reduction, the electric field distribution can be improve, and the breakdown voltage of the air gap can be increase by impimprove the electrode shape (increase the curvature radius of the electrode, eliminating the hair and sharp corners on the surface του το ηλεκτρόδιο, κ.λπ.).

Χρήση θωράκιση έως αύξηση καμπυλότητα ακτίνα του του ηλεκτρόδιου είναι a κοινή μέθοδος. Λήψη το % 22 ράβδος-πλάκα" αέρας κενό με το χειρότερο ηλεκτρικό δύναμη ως ένα παράδειγμα , εάν a μέταλλο μπάλα με ένα κατάλληλο διάμετρο είναι εγκατεστημένο στο το τέλος του ράβδος πόλος % 2c το διάσπαση τάση του του αέρα κενό μπορεί να είναι αποτελεσματικά αυξημένο.

The high-voltage outlets of many high-voltage electrical devices (such as the upper end of the high-voltage bushing guide rod of power equipment) have sharp shapes, and shielding covers are often required to reduce the maximum field strength in the space near the outlets and increase the corona inception voltage. The shape and size of the shielding cover should be selected so that its corona inception voltage is greater than the maximum working voltage of the device to the ground. The simplest shielding cover is of course a spherical shielding pole.

Παραδείγματα από εφαρμογή το θωράκιση αρχή να βελτίωση το ηλεκτρικό πεδίο διανομή on ultra-high τάση μετάδοση γραμμές to αύξηση το κορώνα έναρξη τάση περιλαμβάνουν: προστατευτικό εξαρτήματα (ισοστάθμιση δακτύλιοι) εγκατεστημένο on μονωτής χορδές του υπερ-υψηλή τάση γραμμές, και expanded διάμετρος αγωγοί χρησιμοποιείται on ultra-high voltage lines.

2. Using space charge to improve the electric field distribution

Since corona discharge must occur before the air gap of extremely uneven electric field is broken down, under certain conditions, the space charge generated by the discharge itself can also be used to adjust and improve the electric field distribution in space to increase the breakdown voltage of the air gap. Taking the "wire-plate" and "wire-wire" air gaps as examples, when the wire diameter is reduced to a certain extent, the power frequency breakdown voltage of the air gap will increase with the reduction of the wire diameter, resulting in the so-called "thin wire effect". The reason is that the uniform space charge layer formed by the corona discharge of the thin wire can improve the electric field distribution in the air gap, resulting in an increase in the breakdown voltage; when the wire diameter is large, since the wire surface cannot be absolutely smooth, corona and brush-shaped discharge will appear in some parts before the uniform overall corona occurs on the entire surface, so its breakdown voltage is similar to that of the "rod-plate" or "rod-rod" air gap.

3. Χρήση από εμπόδια

Δεδομένου ότι το ηλεκτρικό πεδίο διανομή στο ο αέρας κενό και το ανάπτυξη διαδικασία αέριο εκφόρτιση είναι στενά σχετίζονται με το γενιά, κίνηση και κατανομή του φορτισμένο σωματίδια σε το αέρα κενό διάστημα, τοποθέτηση α φράγμα με α κατάλληλο σχήμα και θέση στο το αέρα κενό ότι μπορεί εμποδίσει το κίνηση του φορτισμένο σωματίδια και προσαρμογή το χωρικό φορτίο κατανομή είναι επίσης αποτελεσματικό τρόπος να βελτίωση το ηλεκτρική δύναμη του του αερίου Μέτριος.

Το εμπόδιο είναι κατασκευασμένο από μονωτικό υλικό, αλλά δικό του μόνωση απόδοση δεν είναι σημαντικό. Τι είναι σημαντικό είναι του σφράγιση (η ικανότητα να μπλοκάρει φορτισμένο σωματίδια). Είναι γενικά εγκατεστημένο σε το κορώνα κενό, και του επιφάνεια είναι κάθετο στο το ηλεκτρικό γραμμές.

Το αποτέλεσμα του του φραγμού εξαρτάται από το διάστημα φορτίο του του ίδιο σημείο ως το κορώνα ηλεκτρόδιο αυτό αυτό μπλοκ, so αυτό το χωρικό ηλεκτρικό πεδίο δύναμη μεταξύ το κορώνα ηλεκτρόδιο και το εμπόδιο μπορεί να μειωθεί, με αυτό φτιάχνοντας το ηλεκτρικό πεδίο κατανομή του του ολόκληρος αέρας κενό ομοιόμορφη. Αν και το χωρικό ηλεκτρικό πεδίο δύναμη μεταξύ το φράγμα και το άλλο ηλεκτρόδιο είναι αυξημένο at this time, its electric field shape bes more like the uniform electric field between two flat electrodes, so the electrical strength of the entire air gap is better.

Το βλάβη τάση του του φράγμα αέρας κενό έχει α παρτίδα να κάνει με το εγκατάσταση θέση του του φράγματος. Αν αυτό είναι α "ραβδί-ραβδί" αέρας κενό%2γ και τα δύο ηλεκτρόδια θα έχει κορώνα εκφόρτιση, έτσι το εμπόδιο πρέπει να εγκατασταθεί κοντά και τα δύο ηλεκτρόδια να επίτευξη αποτελέσματα.

Under impulse voltage, the effect of the barrier is smaller επειδή the spatial charge cumuld on the barrier is less at this time.

Προφανώς, the barrier is difficult to play a role in the case of uniform or slightly non-uniform electric field.

4. Χρησιμοποιήστε υψηλή ατμοσφαιρική πίεση

Το ηλεκτρικό δύναμη του αέρα στο κανονικό πίεση είναι σχετικά χαμηλό, περίπου 3%7β%7β1%7δ}kV/cm. Ακόμη αν το παραπάνω μέτρα λαμβάνονται για βελτίωση το ηλεκτρικό πεδίο ως πολύ ως δυνατό%2γ το μέσο μέσο αυτό αυτό όριο. αυτό μπορεί να δει ότι το ηλεκτρικό δύναμη του αέρα ότι η ηλεκτρική δύναμη του αέρα ότι του γενικού στερεού και υγρού μέσου. Ωστόσο%2γ αν ο ο αέρας είναι συμπιεσμένο και η πίεση είναι πολύ μεγαλύτερο από 0.1MPa (1atm), του ηλεκτρικό δύναμη μπορεί επίσης είναι σημαντικά βελτιωμένο. αυτό είναι κυρίως επειδή αύξηση ο αέρας πίεση μπορεί πολύ μειώνει το ελεύθερο διαδρομή μήκος του ηλεκτρονίων, με αυτό αποδυνάμωση και αναστολή το ιονισμός διαδικασία. Αν ο αέρας μπορεί να αντικατασταθεί από κάποια υψηλή ηλεκτρική δύναμη αέρια (τέτοια ως θείο εξαφθορίδιο) ενώ χρήση υψηλή πίεση, καλύτερα αποτελέσματα μπορεί επιτευχθεί.

5. Χρησιμοποιήστε αέριο με υψηλή ηλεκτρική αντοχή

Μεταξύ των πολλών αερίων, κάποιων ιδιαίτερα ηλεκτροαρνητικών αερίων που περιέχουν αλογόνο στοιχείων [such as θείο εξαφθορίδιο και φρέον έχουν ιδιαίτερα υψηλή ηλεκτρική δύναμη (πολύ υψηλότερη από αέρα), so they μπορούν είναι καλούνται υψηλή ηλεκτρική δύναμη αέρια. Χρήση αυτά αέρια για αντικατάσταση αέρας μπορεί του φυσικά μεγάλη αύξηση η βλάβη τάση του του αέρα χάσμα, και άρτια ανάμειξη κάπως από τέτοια αέρια σε το αέρα μπορεί σημαντικά αύξηση του ηλεκτρικό δύναμη.

Αυτό θα πρέπει να είναι επεσήμανε έξω ότι για αυτό τύπος του αερίου να να είναι πρακτικά εφαρμοσμένο in μηχανική% 2c it δεν είναι αρκετό να βασίζεται αποκλειστικά on του υψηλό ηλεκτρικό δύναμη. Πρέπει επίσης ικανοποιούν ορισμένες άλλες απαιτήσεις, such as: ① Low υγροποίηση θερμοκρασία (so that high gas pressure can be used at the same time); ② Good chemical stability, not easy to decompose, burn or explode, and not produce toxic substances when discharge happens in the gas; ③ Not too difficult to produce and not too ακριβό.

There are very few gases that can meet all of the above requirements at the same time. At present, the only high electrical strength gas that has been widely used in engineering is SF6 and its mixed gas. In addition to its high electrical strength, SF6 gas also has excellent arc extinguishing ability and other related technical properties are also quite good. Various power equipment and closed combination electrical appliances made of SF6 gas as an insulating medium and arc extinguishing medium have a series of outstanding advantages, such as greatly saving floor space and space volume, safe and reliable operation, simplified installation and maintenance, etc., so the development prospects are very broad.

6. Use high κενό

The use of high vacuum can also weaken the collision ionization process in the air gap and significantly increase the breakdown voltage of the air gap. If the breakdown process in high vacuum is explained completely by gas discharge theory, the resulting breakdown voltage will be extremely high (at this time, it is difficult for electrons to collide with neutral molecules when crossing the inter-electrode distance, and it is difficult to cause enough collision ionization). However, the actual situation is not so. When the inter-electrode distance is small, the electrical intensity of high vacuum is indeed very high, and can even exceed that of compressed SF6 gas. However, when the inter-electrode distance increases, the voltage increases slowly, and its electrical intensity is significantly lower than the breakdown field strength of compressed gas. This indicates that the breakdown mechanism of high vacuum has changed at this time, and a new physical process has emerged, so it can no longer be simply explained by the previous gas discharge theory.

Vacuum breakdown research shows that when the inter-electrode distance is small, the breakdown of high vacuum is related to the strong field emission on the cathode surface. The current caused by it will cause local heating of the electrode and release metal gas, causing the vacuum degree to drop and cause breakdown; when the inter-electrode distance is large, the breakdown will be caused by the so-called "full voltage effect". At this time, as the inter-electrode distance and the breakdown voltage increase, the electrons can accumulate a lot of kinetic energy when they fly from the cathode across the vacuum to the anode. These high-energy electrons will release positive ions and photons when bombarding the anode surface, which will strengthen the surface ionization on the cathode. This repeated action will produce more and more electron flow, causing the electrode to be locally vaporized and leading to the breakdown of the gap. This is the so-called "full voltage effect".

Επειδή του αυτό, ως το δια-ηλεκτρόδιο απόσταση αυξήσεις, το μέσος ανάλυση πεδίο δύναμη θα γίνει μικρότερο και μικρότερο. The breakdown voltage of the vaum gap is related to many factors such as electrode material, surface finish and cleanliness (including the amount and type of adsorbed gas), so it is very dispersed.

Υπάρχουν όχι πολλά περιπτώσεις όπου υψηλό κενό είναι στην πραγματικότητα χρησιμοποιείται ως ένα μονωτικό μεσαίο σε δύναμη εξοπλισμός % 2c κυρίως επειδή διάφορα στερεά ή υγρά μέσα είναι κυρίως χρησιμοποιούνται στο το μόνωση δομή του διάφορα εξοπλισμός. Αυτοί θα σταδιακά απελευθέρωση αέριο στο το κενό % 2c κάνοντας το δύσκολο να συντήρηση υψηλό κενό για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα. At παρόν% 2c υψηλό κενό κενό είναι μόνο χρησιμοποιείται σε κενό κύκλωμα διακόπτες. κενό όχι μόνο έχει καλή μόνωση απόδοση % 2c αλλά επίσης έχει ισχυρό τόξο κατάσβεση ικανότητα% 2c έτσι είναι ακόμα πολύ κατάλληλο για κενό κύκλωμα διακόπτες σε διανομή δίκτυα.