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不同電場形式的直流耐壓放電試驗方法

在不均勻電場中,外加電壓極性不同,其放電電壓也不同,這一現(xiàn)象稱之為極性效應(yīng)在分析直流高壓輸電工程、直流耐壓試驗以及電火花加工等問題時,都要應(yīng)用到極性效應(yīng)的概念。

試驗表明,對于棒-球電極,在直流電壓作用下,當(dāng)棒為負(fù)極性時,其電暈起始電壓較低,但最終擊穿電壓較高。這是因為游離形成的正空間電荷使得負(fù)棒附近的電場得到加強(qiáng),故電暈起始電壓較低;但對于整個間隙而言,負(fù)棒附近的正空間電荷卻削弱了外加電場強(qiáng)度,故擊穿電壓較高。

當(dāng)為正極性時,其電暈起始電壓較高,但最終擊穿電壓較低。這是因為正棒附近的正空間電荷使得棒電極“等效”曲率半徑增大,棒表面電場強(qiáng)度降低,故電暈起始電壓較高;但對于整個間隙而言,正棒附近的正空間電荷卻加強(qiáng)了外加電場強(qiáng)度,故擊穿電壓較低。

直流耐壓試驗設(shè)備

(1)試驗接線

按直流耐壓試驗接線圖接線。電極為“負(fù)棒一正球”,接線時可將高壓硅堆兩端分別用細(xì)鐵絲固定于尼龍絕緣繩上,并注意硅堆的整流方向為負(fù)極性輸出。

(2)試驗方法

①將電極距離調(diào)節(jié)為 0.5cm。②人員撤出,關(guān)好護(hù)欄門。將調(diào)壓器回至零位,合上電源閘刀,接通試變控制箱“電源開關(guān)”,按下啟動鍵,將調(diào)壓器以順時針方向旋轉(zhuǎn),按2~3kV/s的速率均勻升高試驗變壓器的電壓至電極擊穿。再重復(fù)升壓擊穿2次(共擊穿3次,取其平均值作為該距離下電極的擊穿電壓),記錄各次擊穿電壓值,填入記錄表。

③將電極距離分別調(diào)節(jié)為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0cm,重復(fù)方法②。

④將硅堆調(diào)轉(zhuǎn)方向再接入,使電極成“正棒一負(fù)球”型式,重復(fù)試驗方法①~所得試驗數(shù)據(jù)填入記錄表。

⑤根據(jù)試驗記錄表,分別作(直流放電電壓)和s(電極距離)的關(guān)系曲線。

⑥根據(jù)試驗結(jié)果分析產(chǎn)生極性效應(yīng)的原因。

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