球隙d稍不均匀场的电场不均匀度13001200随着d/D的增大而增加。D100cm11001000，球直径D、击穿电压U,与气隙距离d900D75800的关系(AX)700.D50600一d<D/4时，电场较均匀，击穿特S500性与均匀场相似。稳态和冲击击400D25人300穿电压大致相同，分散性小；200100一d>D/4时，电场不均匀度增加，0102030405060708090平均击穿场强减小，分散性增大。d(cm)为了保证测量精度，球隙工作范围图2-2不同直径D的球隙击穿电压峰值U与球间距离d的关系应在<D/2。12
⚫ 球直径D、击穿电压Ub与气隙距离d 的关系 – d＜D/4时，电场较均匀，击穿特 性与均匀场相似。稳态和冲击击 穿电压大致相同，分散性小； – d＞D/4时，电场不均匀度增加， 平均击穿场强减小，分散性增大。 ⚫ 为了保证测量精度，球隙工作范围 应在d≤D/2。 12 稍不均匀场的电场不均匀度 随着d/D的增大而增加。 D D d 球隙
同轴圆筒R=10cmAN外筒内径固定10cm，改变内140U筒外半径r120U100一电晕起始电压U.呈倒U型-U80r/R<0.1时，为极不均匀电场，60击穿前先出现稳定电晕。U。40很小，且U<<U,;20r/R>0.1时，为稍不均匀电场。51r(em)U~U,击穿前不再有稳定电晕图2-3同轴圆简气隙的电晕起始电压U放电。和击穿电压U（均指峰值）与内简外半径的关系曲线（当内简为负极性时）13
⚫ 外筒内径固定10cm，改变内 筒外半径r – 电晕起始电压Uc呈倒U型 ⚫ r/R＜0.1时，为极不均匀电场， 击穿前先出现稳定电晕。Uc 很小，且Uc <<Ub； ⚫ r/R＞0.1时，为稍不均匀电场。 Uc ≈Ub击穿前不再有稳定电晕 放电。 R=10cm r 13 同轴圆筒
r/R~0.33时。击穿电压出现极大值。R=10cm一r增大时，电场均匀度接近于1，所需击穿场强提高。但气隙距离d=R-r减小，所以U,也下降。A一r减小时，气隙距离增大，但电场不均匀度增加，所需击穿场强也下降。综合考虑所需U,也下降。绝缘设计通常取：r/R=（0.25~0.4)r(em)14
14 ⚫ r/R≈0.33时。击穿电压出现极大值。 – r增大时，电场均匀度接近于1，所需击 穿场强提高。但气隙距离d=R-r减小， 所以Ub也下降。 – r减小时，气隙距离增大，但电场不均 匀度增加，所需击穿场强也下降。综合 考虑所需Ub也下降。 ⚫ 绝缘设计通常取：r/R=（0.25~0.4） R=10cm r
2.1.1小结气隙电气强度与电场形式、外加电压、气象条件有关。电场形式：均匀、稍不均匀、极不均匀均匀电场：不存在极性效应：击穿前不存在电晕放电；击穿时间极短，直流、交流、50%冲击电压的击穿电压相同：击穿电压分散性很小，伏秒特性很快变平，冲击系数1。稍不均匀电场：不存在稳定电晕放电：冲击系数接近于1，即气隙的2.冲击击穿电压与静态击穿电压基本相等。随着气隙间距增大，电场不均匀程度增加，放电分散性增大。（1）为保证球隙测量精度，工作在d/D<1/2的范围（2）同轴电缆中一般绝缘设计时内外径r/R=0.25-0.4
2.1.1小结 ⚫ 气隙电气强度与电场形式、外加电压、气象条件有关。 ⚫ 电场形式：均匀、稍不均匀、极不均匀 1. 均匀电场：不存在极性效应；击穿前不存在电晕放电；击穿时间极短， 直流、交流、50％冲击电压的击穿电压相同；击穿电压分散性很小， 伏秒特性很快变平，冲击系数β=1。 2. 稍不均匀电场：不存在稳定电晕放电，冲击系数接近于1，即气隙的 冲击击穿电压与静态击穿电压基本相等。随着气隙间距增大，电场不 均匀程度增加，放电分散性增大。 （1）为保证球隙测量精度，工作在d/D≤1/2的范围 （2）同轴电缆中一般绝缘设计时内外径r/R=0.25-0.4
2.2极不均匀电场气隙的击穿特性极不均匀电场击穿特点：极不均匀电场中，气隙各处电场强度均不相等。存在极性效应：击穿前存在电晕放电：2击穿时间相对极长，击穿电压分散性大。3.16
⚫ 极不均匀电场击穿特点： 极不均匀电场中，气隙各处电场强度均不相等。 1. 存在极性效应； 2. 击穿前存在电晕放电； 3. 击穿时间相对极长，击穿电压分散性大。 16 2.2极不均匀电场气隙的击穿特性