文档介绍：4 不均匀电场气体放电
不均匀电场放电
4 不均匀电场空气间隙的放电
工程情况 电力系统中大多数的带电设备都处在长间隙不均匀电场中，如，变压器高压套管引出线对低压套管及壳；高压输电线对地；实验室的试验变压器高压端对墙等。那么，关于长间隙不均匀电场气体放电的物理过程又是如何发展的呢？
均匀电场：两个电极的面积远远大于两电极间的距离，这两个电极间的电场称为均匀电场。如平板电极；
不均匀电场：两电极的曲率半径小于两电极间的距离时，两电极间的电场就是不均匀电场。如棒-棒、棒-板；
不均匀电场放电
电场不均匀程度的划分
稍不均匀电场中的击穿过程
极不均匀电场中的击穿过程
不均匀电场放电
电场不均匀程度的划分
球隙的放电特性与极间距离的关系
1-击穿电压 2-电晕起始电压 3-过渡区域
从放电现象上看：
电场均匀时：间隙击穿前，看不到放电痕迹，间隙中的电流极小；
电场不均匀时，当电压还明显低于击穿电压时，在电场局部增强的区域出现白紫色晕光，可听到咝咝声，放电电流可以测到，但仍很小，间隙还保持绝缘性能。这种局部放电的现象称为电晕放电。
刚出现电晕放电时的电压－电晕起始电压
电晕放电不稳定，击穿电压分散性很大
不均匀电场放电
稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特点1
以球-球不均匀电场为例
d<=2D时，电场较均匀。
放电特性与均匀电场相似，一旦出现自持放电，气隙随即被击穿
d>=4D时，电场分布极不均匀。
极间电压达到某一临界值时，球极出现蓝紫色的晕光，伴随“咝咝”声
称这种局部放电为电晕放电，称临界电压为电晕起始电压。
电晕是放电的一种。
外加电压增大，电极表面电晕层随之扩大，出现刷状细火花，最终击穿
2D<d<4D时，过渡区域。
随电压升高会出现电晕，但不稳定，球隙立刻转为火花放电
极不均匀电场中，电晕起始电压<击穿电压。
电场越不均匀，二者的差别也越大
D
d
不均匀电场放电
电场越不均匀，击穿电压和电晕起始电压之间的差别越大，从放电观点看：电场的不均匀程度可以根据是否存在稳定的电晕放电来区分；
为了定量描述各种结构的电场不均匀程度，可引入一个电场不均匀系数f，表示为：
Emax : 最大电场强度; Eav :平均电场强度,
f<2时为稍不均匀电场，f>4属不均匀电场。
不均匀电场放电
稍不均匀电场中的击穿过程
稍不均匀电场中的放电过程与均匀电场相似，属于流注击穿，击穿条件就是自持放电条件，无电晕产生。
但稍不均匀电场中场强并非处处相等， 电离系数α是空间坐标x的函数，因此自持放电条件为：
相同极间距离时，稍不均匀场气隙的击穿电压小于均匀场气隙
不均匀电场放电
极不均匀电场中的击穿过程
电晕放电
极性效应
长间隙放电过程
两大特点
不均匀电场放电
极不均匀电场中的电晕放电现象（1）
不均匀电场放电
极不均匀电场中的电晕放电现象（2）
不均匀电场放电