陶瓷絕緣子脈沖高壓閃絡(luò)擊穿機(jī)理研究

針對(duì)特種電真空器件氧化鋁陶瓷真空絕緣面臨的問(wèn)題，擬從研究脈沖高壓下陶瓷絕緣子的閃絡(luò)擊穿特性測(cè)量和評(píng)估技術(shù)入手，著重開(kāi)展氧化鋁陶瓷材料的真空閃絡(luò)擊穿特性研究，包括：脈沖高壓前沿與脈沖寬度的影響、直流預(yù)閃絡(luò)下的電荷積聚特性、真空閃絡(luò)的電荷分布特性、累計(jì)閃絡(luò)的電荷輸運(yùn)特性、閃絡(luò)的光過(guò)程、閃絡(luò)的光譜特性等，認(rèn)識(shí)電荷輸運(yùn)與分布對(duì)真空閃絡(luò)擊穿特性的影響規(guī)律，建立氧化鋁陶瓷真空閃絡(luò)擊穿的電荷模型；研究復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)中的缺陷擊穿特性、復(fù)合界面效應(yīng)對(duì)閃絡(luò)擊穿的影響、電極的電子發(fā)射特性對(duì)擊穿特性的影響，以及油-固界面的擊穿等，建立陶瓷絕緣子復(fù)合體系的閃絡(luò)擊穿模型；研究脈沖高壓場(chǎng)下的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)的三維電場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)絕緣形狀、電極結(jié)構(gòu)、界面結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提出改善絕緣體系耐壓性能的新方法，為設(shè)計(jì)高性能的脈沖高壓用絕緣結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù)和關(guān)鍵技術(shù)支撐，以提高使用該類材料的電真空器件的性能和壽命。

絕緣閃絡(luò)是指在電場(chǎng)作用下，尚未發(fā)生絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿時(shí)，其表面或與電極接觸的空氣中發(fā)生的放電現(xiàn)象。

絕緣材料在電場(chǎng)作用下，尚未發(fā)生絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿時(shí)，其表面或與電極接觸的空氣中發(fā)生的放電現(xiàn)象，稱為絕緣閃絡(luò)。2100433B

閃絡(luò)是指在高電壓作用下，在氣體內(nèi)沿著固體絕緣的表面發(fā)生的兩電極間的擊穿。

發(fā) 生閃絡(luò)前一瞬時(shí)兩電極間的電壓稱為閃絡(luò)電壓。

因受固體絕緣的表面狀態(tài)、形狀等因素 的影響，閃絡(luò)電壓總是低于 （最多等于)）相同電極結(jié)構(gòu)、相同距離的氣體間隙的火花放電電壓。

沾有污穢 （工業(yè)污穢、鹽份等）的 高壓輸變電設(shè)備的絕緣子或絕緣套管，在受潮（特別是遇到霧、露、霜或小雪)）時(shí)，閃絡(luò)電壓顯著降低，甚至在電氣設(shè)備的工作電壓下閃絡(luò)，造成嚴(yán)重事故 。

這種情況稱為污閃，可以通過(guò)改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì)及定期清掃來(lái)防止。

當(dāng)在氣體或液體電介質(zhì)中沿固體絕緣表面發(fā)生破壞性放電現(xiàn)象，稱之為閃絡(luò)。常見(jiàn)的是沿氣體與固體電介質(zhì)交界面發(fā)生的閃絡(luò)。如沿絕緣子串表面、沿套管表面的破壞性放電稱之為閃絡(luò) 。

所以閃絡(luò)這個(gè)詞僅限用于特殊條件的放電現(xiàn)象。

沿面放電：沿著絕緣子和氣體或液體的分界面上的放電現(xiàn)象

閃絡(luò)：沿面放電發(fā)展到氣體或液體破壞性放電稱為閃絡(luò)

沿絕緣體表面的破壞性放電叫閃絡(luò)。而沿絕緣體內(nèi)部的破壞性放電則稱為是擊穿。

沿面放電也是一種氣體放電現(xiàn)象，沿面閃絡(luò)電壓比氣體或固體單獨(dú)存在時(shí)的擊穿電壓都低

沿面放電與固體介質(zhì)表面的電場(chǎng)分布有很大的關(guān)系，有三種典型情況：

（1）固體介質(zhì)處于均勻電場(chǎng)中，固、氣體介質(zhì)分界面平行于電力線。工程上很少遇到這種情況，但常會(huì)遇到介質(zhì)處于稍不均勻電場(chǎng)中的情況，此時(shí)放電現(xiàn)象與均勻電場(chǎng)中的有很多相似之處。

（2）固體介質(zhì)處于極不均勻電場(chǎng)中，且電場(chǎng)強(qiáng)度垂直于介質(zhì)表面的分量（以下簡(jiǎn)稱垂直分量）要比平行于表面的分量大得多。套管就屬于這種情況。

（3）固體介質(zhì)處于極不均勻電場(chǎng)中， 但在介質(zhì)表面大部分地方（除緊靠電極的很小區(qū)域外）電場(chǎng)強(qiáng)度平行于介質(zhì)表面的分量要比垂直分量大。支柱絕緣子就屬于這種情況。