空气绝缘强度与安全距离

空气是绝缘电介质的一种。在架空线路相与相之间,相对地之间都是靠空气绝缘的。带电作业安全距离的确定、保护间隙的作用也都是按空气的击穿放电特性考虑的。

大气中由于含有宇宙线、红外线等多种射线,空气中的中性质点在这些射线作用下,产生电子和离子的游离过程,同时也在互相复合。所以空气并非绝对的绝缘体,在空气间隙中加上一定电压后,就会通过一定的电流。气体放电就是在一定条件下,电极旁或电极间气体导电率大大提高的现象,这时气体已失去绝缘性能,其间有一定的电流通过。影响气体放电的因素有电极间的电位差、电极的形状和大小、电极间的距离、周围气体介质的性质、环境温度、湿度、压力等。

极间距离增加时,气体击穿电压会相应增大。

图6-6　空气间隙的放电特性曲线

1—导线对导线(工频);2—导线对杆塔支柱(工频);3—导线对横担(工频);4—棒对板间隙(工频);5—棒对板间隙(120/4000μs正极性操作波)

在不对称电场中,不同形状的电极对空气击穿电压有不同的影响,对于电极为棒—板,而且是负棒—正板时,空气击穿电压相应较高。(www.xing528.com)

气体密度与气压成正比,与气温成反比,所以一般用气体密度来反应气体和气温的关系。当气体实际条件和标准状态相差不大时(气体标准状态是指温度为20℃,气压为0.101MPa,湿度为11g/m3的情况),气体击穿电压和气体的密度近似成正比;对高海拔地区(海拔高度高于1000m),随着海拔的增加,气压、气温和绝对温度均下降,其相对击穿电压亦会下降。

空气在各种电压下的放电特性可分为:在工频电压作用下的放电特性;在操作波电压作用下的放电特性;在标准大气过电压作用下的空气间隙放电特性和工频放电特性,参见图6-6和图6-7。

气体放电可分为完全放电与不完全放电。空气间隙的放电以及绝缘子放电,属于完全放电;导线周围的电晕以及带电作业工具做耐压试验时,在加压端出现的刷形放电,属于不完全放电。

图6-7　空气间隙的工频放电曲线

1—棒对接地棒;2—棒对接地板