短空氣間隙暴雨擊穿特性與放電模型研究.pdf

1、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,暴雨天氣嚴(yán)重影響超高壓輸電線路的安全運(yùn)行。國(guó)內(nèi)外雖然系統(tǒng)研究了外絕緣的淋雨特性,但極少開展暴雨條件下輸電線路外絕緣放電特性的研究。本文通過人工模擬和自然環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)地研究了暴雨條件下棒-板短空氣間隙的擊穿特性、擊穿過程以及擊穿模型。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　⑴在人工氣候室試驗(yàn)研究了0.2~0.7m棒-板短空氣間隙暴雨條件下的交、直流擊穿特性,分析比較了淋雨強(qiáng)度、水電阻率和環(huán)境溫度對(duì)間隙擊穿電壓的影響,結(jié)果表明,棒-板短

2、空氣間隙的交、直流擊穿電壓均隨淋雨強(qiáng)度的增大而線性減小,隨環(huán)境溫度的升高而線性增大;水電阻率對(duì)間隙擊穿電壓的影響較小。在現(xiàn)場(chǎng)暴雨條件下試驗(yàn)研究了10 cm棒-板短空氣間隙的交、直流擊穿特性,結(jié)果表明自然降雨條件下棒-板短間隙的交、直流擊穿電壓均隨降雨強(qiáng)度增大而線性減小,降雨強(qiáng)度為0~4.0 mm/min時(shí),其降低幅度分別為13.6％和9.3％;提出了暴雨條件下棒-板短空氣間隙交流擊穿電壓的校正公式,試驗(yàn)驗(yàn)證表明本文提出的校正公式計(jì)算結(jié)果

3、與試驗(yàn)結(jié)果的相對(duì)誤差小于5.7％。
　　⑵試驗(yàn)研究了棒-板短空氣間隙棒電極末端有水柱時(shí)的交流擊穿特性,結(jié)果表明,間隙中的水柱會(huì)使間隙交流擊穿電壓降低幅度達(dá)到40％;分析得到了水柱流速、水柱直徑對(duì)間隙交流擊穿電壓的影響規(guī)律,即棒-板短空氣間隙交流擊穿電壓與水柱流速呈負(fù)指數(shù)關(guān)系,與水柱初始直徑呈負(fù)線性關(guān)系。
　?、抢酶咚贁z像機(jī)研究了電場(chǎng)對(duì)水柱斷裂特性的影響,結(jié)果表明,電場(chǎng)作用下水柱臨界斷裂長(zhǎng)度、斷裂水滴尺寸以及斷裂時(shí)間都會(huì)隨外

4、加電壓的增大而呈指數(shù)規(guī)律減小;發(fā)現(xiàn)斷裂水滴在外加電壓較高(40 kV以上)時(shí)會(huì)偏離水柱軸線運(yùn)動(dòng),并指出水柱的螺旋運(yùn)動(dòng)是引起該現(xiàn)象的主要原因;得到了水柱臨界斷裂長(zhǎng)度、斷裂水滴尺寸、斷裂時(shí)間與外加電壓的數(shù)學(xué)關(guān)系式,分析了水柱流速、直徑對(duì)其的影響;研究發(fā)現(xiàn)斷裂水滴數(shù)目、水滴徑向運(yùn)動(dòng)速度與外加電壓有關(guān),相同流速下,外加電壓越大,斷裂水滴數(shù)目越多、水滴徑向運(yùn)動(dòng)速度越大。
　?、韧ㄟ^高速攝像機(jī)拍攝了棒電極末端有水柱時(shí)的間隙擊穿圖像,提出間隙擊