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沿面放電實驗報告
發布日期：2018-07-24 00:00 點擊：
實驗目的： 掌握沿面放電的基本概念。 研究介質沿面放電的基本現象及影響沿面放電的一些因素。 實驗用儀器設備： 800kV無局放工頻試驗變壓器 JJFB－1交流峰值電壓表 圓柱形、平板式電極和玻璃板
實驗用詳細線路圖或其它示意圖：
圖1 沿面放電實驗線路圖
圖2 電極布置
實驗原理及內容： 沿著氣體與固體介質的分界面出現的放電現象稱為沿面放電。沿面放電發展到貫穿兩極，使整個氣隙沿面擊穿，稱為閃絡。沿面放電是一種氣體放電現象，沿面閃絡電壓比氣體或固體單獨存在時的擊穿電壓都低。 沿面放電與固體介質表面的電場分別有很大關系。固體介質處于電極間電場中的形式，有以下三種典型的類型： 1、固體介質處于均勻電場中，固、氣體介質分界面平行于電場線。這種情況在工程上較少遇到，但實際結構中常會遇到介質處于稍不均勻電場中的情況，此時的放電現象與上述均勻電場中的而又很多相似之處。 2、固體介質處于極不均勻電場中，且介質面電場具有弱垂直分量，即電場強度平行于介質表面的分量要比垂直分量要大的多。 3、固體介質處于極不均勻電場中，且介質面電場具有強垂直分量，即電場強度垂直于介質表面的分量要比平行于表面的分量要大的多。 本次沿面放電實驗屬于上述第3種類型，即固體介質――玻璃處于極不均勻電場中，且介質界面電場具有強垂直分量。其沿面放電過程大致可分為三個放電階段：a、當所加電壓還不高時，圓柱形電極附近首先出現淡藍色的光環，即出現電暈放電（圖3）；b、隨著所加電壓的不斷升高，放電區域逐漸變成由許多平行的火花細線組成的光帶，即出現輝光放電（圖4）；c、火花細線的長度隨著電壓的升高而增大，當電壓超過某一臨界值后，放電性質發生變化，出現滑閃放電（圖5）。當電壓再升高一些，放電火花就將到達另一電極，發生沿面閃絡。 實驗結果的計算及曲線： 圖3 電暈放電階段示意圖 圖4 輝光放電階段示意圖 圖5 滑閃放電階段示意圖
對實驗結果、實驗中某些現象的分析討論： 思考并回答下述問題： 進行高電壓實驗時為什么要特別注意安全？應采取那些安全措施？
答：因為高電壓實驗中所施加的電壓都很高，危險性極大，如不特別注意安全，很容易發生事故。所以在試驗前，必須預習本次實驗內容，現場實驗聽從指導教師的指揮，嚴緊亂跑亂動。
沿面放電共有哪幾種類型？各種沿面放電類型有什么特點？
答：沿面放電可分為以下三種典型的類型： 1)、固體介質處于均勻電場中，固、氣體介質分界面平行于電場線。這種情況在工程上較少遇到，但實際結構中常會遇到介質處于稍不均勻電場中的情況，此時的放電現象與上述均勻電場中的而又很多相似之處。 2)、固體介質處于極不均勻電場中，且介質面電場具有弱垂直分量，即電場強度平行于介質表面的分量要比垂直分量要大的多。 3)、固體介質處于極不均勻電場中，且介質面電場具有強垂直分量，即電場強度垂直于介質表面的分量要比平行于表面的分量要大的多。
本次實驗的沿面放電屬于哪一種放電類型？
答：本次實驗的沿面放電屬于上題中的第3種類型，固體介質處于極不均勻電場中，且介質面電場具有強垂直分量，即電場強度垂直于介質表面的分量要比平行于表面的分量要大的多。
本次實驗的沿面放電過程中經歷了哪幾個階段？每個階段各有什么放電特點？
答：本次實驗的沿面放電過程經歷了三個放電階段：a、當所加電壓還不高時，圓柱形電極附近首先出現淡藍色的光環，即出現電暈放電；b、隨著所加電壓的不斷升高，放電區域逐漸變成由許多平行的火花細線組成的光帶，即出現輝光放電；c、火花細線的長度隨著電壓的升高而增大，當電壓超過某一臨界值后，放電性質發生變化，出現滑閃放電。當電壓再升高一些，放電火花就將到達另一電極，發生沿面閃絡。
提高沿面閃絡電壓的方法有哪些？
答：提高沿面閃絡電壓的方法有很多，主要方法如下： 1)、采用屏蔽或屏障，使沿固體介質表面的電位分布均勻化。 2)、減小比表面電容，減小固體表面電阻率。 3)、消除絕緣體與電極接觸面處的縫隙。 4)、改善高壓電極形狀，使其曲率半徑增大。
相關標簽：繼電保護
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