SF6氣體間隙的工程擊穿場強(qiáng)

2017-09-06  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

上篇文章《靜電場分析能解決什么問題》簡單展示了怎么用有限元軟件來分析產(chǎn)品,其中提到了判據(jù)。判據(jù)是什么呢?判據(jù)就是當(dāng)絕緣介質(zhì)中承受的最大場強(qiáng)達(dá)到某一數(shù)值時,絕緣介質(zhì)中會放電的這個最小的擊穿場強(qiáng)數(shù)值。

那這個判據(jù)從哪里來呢?這些擊穿場強(qiáng)是綜合了各種情況下的很多試驗數(shù)據(jù)得出的下限值。今天拿SF6氣體間隙的工程擊穿場強(qiáng)舉例。

根據(jù)《高電壓絕緣技術(shù)》,SF6氣體間隙的工程擊穿場強(qiáng)見下表:

注:表中p為氣壓,單位:MPa

舉例說明:如分析時一般以雷電沖擊電壓加載,根據(jù)此表的公式75(10p)0.75就能算出最小擊穿場強(qiáng)。

比如,在充了0.4MPa(相對壓力)的容器內(nèi),p=0.5 MPa

此時在雷電沖擊電壓下,允許的最大擊穿場強(qiáng)為:

75(10p)0.75=75×(10×0.5)0.75=251kV/mm =25.1 kV/cm

結(jié)論:靜電場分析時,如SF6氣體中的最大電場強(qiáng)度超過此數(shù)值25.1 kV/cm,那就需優(yōu)化結(jié)構(gòu)降低SF6氣體中承受的電場強(qiáng)度。

中壓中最常見的是用空氣做絕緣介質(zhì),根據(jù)《高電壓絕緣技術(shù)》,在均勻電場和稍不均勻電場中,空氣的擊穿電壓是3 kV/mm。在實(shí)際應(yīng)用中,考慮工藝因素等要比這個值低。

注:文中引用數(shù)據(jù)出自《高電壓絕緣技術(shù)》嚴(yán)璋 朱德恒主編

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