МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Электротехнический факультет

Кафедра электрических станций

Изоляция и перенапряжения Краткий курс лекций

Ч. I

Разряды и пробои

для студентов специальностей

100100, 100400 д/о, з/о, ПВЗ

Киров, 2003

УДК. 621.316.9.

Составители: Петрухин А.Н.

Поздняков Н.И.

Чесноков И.П.

Якимчук Н.Н.

Рецензент: Овчинников В.В., доцент кафедры Э ВятГУ

Подписано в печать Усл.печ.л.

Бумага типографская Печать матричная

Заказ № Тираж Бесплатно

Текст напечатан с оригинал-макета, предоставленного автором

610000, г. Киров, ул. Московская, 36

• Вятский государственный университет, 2003

Права на данное издание принадлежат Вятскому

государственному университету

Введение 4

1. Разряды в газах 4

1.1.Общие положения 4

1.2.Виды газового разряда 5

1.3.Виды ионизации 6

1.4.Разряд в равномерном и слабонеоднородном поле 8

1.4.1.Первая теория Таунсенда 9

1.4.2 Вторая теория Таунсенда 10

1.4.3 Высокопрочные газы. Разряд в вакууме. 12

1.5.Стримерная теория пробоя газа 13

1.6.Пробой газа на импульсах 15

1.6.1.Понятие времени разряда 15

1.6.2.Понятие о коэффициенте импульса 15

1.6.4.Параметры импульса 16

1.6.3.Вольтсекундные характеристики изоляции 17

7.Разряд в воздухе вдоль поверхности твердого диэлектрика 19

8.Коронный разряд 24

9.Жидкая изоляция 30

10.Маслобарьерная изоляция 33

11.Пробой твердых диэлектриков 34

11.1.Электрический пробой твердых диэлектриков 35

11.2.Тепловой пробой твердых диэлектриков 36

11.3.Электрохимический пробой 38

Литература 39

Введение

Развитие электроэнергетики на протяжении более ста лет шло за счет увеличения напряжения вырабатываемой и передаваемой электроэнергии. Уже в 1891 году была построена передача Франкфурт-Лауефен напряжением 15000 В, в 1911 году в Петербурге была создана первая в России высоковольтная лаборатория под руководством профессора М.А.Шателена. На протяжении 70 лет наша энергетика строилась в соответствии с положениями плана ГОЭЛРО 1920 г. и уже в 1939 году в Донбассе был введен в эксплуатацию генератор 100000 кВт – лучший в мире, в 60 годы наши гидроагрегаты также были лучше машин США, Германии и других стран.

Повышение номинального напряжения неизбежно приводило к увеличению и абсолютной стоимости изоляции и ее доли в стоимости высоковольтной аппаратуры. Сейчас стоимость изоляции трансформатора 750 – 1150 кВ измеряется миллионами рублей и превышает 90% стоимости агрегата.

Понимание процессов, происходящих в изоляции, позволяет создавать новые конструкции, используя как свойства новых видов изоляционных материалов, так и дополнительные преимущества за счет сочетания разных материалов. Проектирование, испытания и эксплуатация высоковольтного оборудования требуют от специалистов знания как в теории, так и в технике высоких напряжений.