Электрическая прочность воздушных промежутков

При нормальных условиях (давление 0,1 МПа; температура 293 К, абсолютная влажность 11 г/м3) разрядное напряжение воздушного промежутка между плоскими электродами (однородное поле)

s - расстояние между электродами, м.

Зависимости разрядных напряжений от расстояния между электродами для промежутков с резко неоднородным полем (стержень - стержень, стержень - плоскость) при напряжениях с частотой 50 Гц и импульсном (50%) приведены на рис. 6-1 и 6-2.

Рис. 6-1. Разрядные напряжения для воздушных промежутков стержень - стержень и стержень - плоскость при 50 Гц.

Рис. 6-2. Разрядные 50% - ные импульсные напряжения для воздушных промежутков стержень — стержень и стержень — плоскость.

При условиях, отличных от нормальных,

где - относительная плотность воздуха; p - давление, Па; T - температура, К; k - поправочный коэффициент для учета влажности воздуха (рис. 6-3).

Рис. 6-3. Поправочный коэффициент k для учета влажности воздуха (по ГОСТ 1516-731)

Для промежутков со слабо неоднородным полем (шары) коэффициент k принимается равным единице. При напряжениях, амплитуды которых меньше 141 кВ, процентная поправка на влажность уменьшается, по сравнению с указанной на рис. 6-3, пропорционально амплитуде напряжения. При предразрядных временах менее 10 мкс процентная поправка на влажность уменьшается пропорционально величине предразрядного времени, т. е. по отношению к 10 мкс.

Условия возникновения коронного разряда в случае резко неоднократного поля.

При выборе изоляционных расстояний по воздуху в конструкциях с резко неоднородными полями следует использовать разрядные характеристики промежутков со стержневыми электродами по рис. 6-1 и 6-2 (как наиболее неблагоприятный случай). Для аппаратов высокого напряжения минимальные изоляционные расстояния по воздуху можно принимать равными:

где Uн в кВдейств.

Если необходимо повысить электрическую прочность воздушных промежутков с тем, чтобы сократить расстояния при недостатке места, принимают меры для выравнивания электрического поля до слабо неоднородного, для чего:

увеличивают радиусы кривизны электродов так, чтобы они превышали межэлектродное расстояние;
предусматривают тщательную обработку и устранение каких-либо местных неровностей на поверхностях электродов;
предусматривают меры против загрязнения и запыления поверхности электродов.

Выбор изоляционных расстояний в случае слабо неоднородного поля может быть выполнен по разрядной характеристике для промежутка с шаровыми электродами достаточно большого диаметра (рис. 6-4).

Рис. 6-4. Разрядные напряжения для воздушного промежутка со слабо неоднородным полем (шары диаметром более 100 см, один шар заземлен) при напряжениях - постоянном, переменном 50 Гц и импульсном.

Минимальные изоляционные расстояния в распределительных установках нормируются Правилами устройства электроустановок.

Дополнительно по теме