雷电冲击电压下,户外高压隔离开关电极间设置屏障后,间隙击穿电压的变化,尖电极具有正极性时,屏障也可显著提高间隙的击穿电压。
而户外高压隔离开关负极性时设置屏障后,间隙的击穿电压和没有屏障时相差不多。雷电冲击电压的作用时间极短,故和持续作用电压下不同,屏障上来不及积聚起显著的空间电荷。所以冲击电压下的屏面效应应该另有原因。有人认为,屏障妨碍了光子的传播,从而影响了流注的发展,提高了间隙的击穿电压。实验表明,屏障如具有小孔,雷电冲击电压下就不能提高间隙的击穿电压了。而在持续作用电压下,只要屏障不是过分靠近尖电极,屏障如有小孔,对其积聚空间电荷的作用影响很小,从而对屏障效应的影响也是不大的。综上所述,极不均匀电场中,在一定条件下户外高压隔离开关可以利用屏障提高间隙的击穿电压。但应指出,在均匀电场及稍不均匀电场中,实验表明,户外高压隔离开关、户内高压隔离开关设置屏障是不能提高气体间隙的击穿电压的。因为这时击穿前没有电晕放电阶段,且击穿前间隙中各处场强都已达很高数值,所以屏障不能积累空间电荷而起改善电场的作用,也不能妨碍流注的发展,因而故障也就起不到提高击穿电压的作用。
大气压下空气的电气强度比较低,约30kv/cM。即使采取上述各种措施,尽可能改善电场,其平均击穿场强最高也不会超过这个数值。提高间隙击穿电压的另一个途径是采取其它方法来削弱气体中的电离过程。如前历述,提高气压可以减小电子的平均自由行程,削弱电离过程,从而提高气体的电气强度。
例如,大气压力下空气的电气强度仅约为户的1/5~1/8,而提高压力至].5MPa①后,空气的电气强度就和一般的液、固态绝缘材料如氧化锌避雷器、电瓷、云母等的电气强度相接近了。压缩空气绝缘及其它压缩气体绝缘近来在一些电气设备(如ZW32真空断路器、氧化锌避雷器等)中已得到采用。采用压缩气体的缺点是对户外设备的机械强度及密封等方面的要求提高了,从而增加了制造成本 |