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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,這一現象稱之為極性效應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,都要應用到極性效應的概念。

試驗表明,對于棒-球電極,在直流電壓作用下,當棒為負極性時,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棒附近的電場得到加強,故電暈起始電壓較低;但對于整個間隙而言,負棒附近的正空間電荷卻削弱了外加電場強度,故擊穿電壓較高。

當為正極性時,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了外加電場強度,故擊穿電壓較低。

直流耐壓試驗設備

(1)試驗接線

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

(2)試驗方法

①將電極距離調節為 0.5cm。②人員撤出,關好護欄門。將調壓器回至零位,合上電源閘刀,接通試變控制箱“電源開關”,按下啟動鍵,將調壓器以順時針方向旋轉,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將電極距離分別調節為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0cm,重復方法②。

④將硅堆調轉方向再接入,使電極成“正棒一負球”型式,重復試驗方法①~所得試驗數據填入記錄表。

⑤根據試驗記錄表,分別作(直流放電電壓)和s(電極距離)的關系曲線。

⑥根據試驗結果分析產生極性效應的原因。

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