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電(diàn)樹枝的發展

發布時間:2021-09-27 00:34:40人(rén)氣:

電樹枝的生長階段是指氣體放電微(wēi)孔的形成到電樹枝發展到另一(yī)側最終形成貫通整個絕緣層的放電通道的這一階段。根據國內外的(de)研究表明,電樹枝最終將發展為(wéi)什麽形態,很大程度上是由在電(diàn)樹(shù)枝的引發(fā)階段時空間電荷的注入強度所決定的,在比較低(dī)的場強下,空間電荷的擴展距離比較短,空間電荷在絕緣層中使得分子斷鏈(liàn)的區域就是最原始的電樹枝通道,由於擴展距離比較短,因此可以近似的看作是一條直線(xiàn),所以(yǐ)在低壓(yā)條件下(xià)的電樹枝一般都是枝狀結構的,當場強較高時,空間(jiān)電(diàn)荷的擴展距離比較長,在擴(kuò)展過程中會發生擴(kuò)散現象,電樹枝在一段距(jù)離後就開始有了分叉(chā),更容易形成叢林(lín)狀電樹枝(zhī)。

通過大量的實驗,國內外的學者發現不同形態的電樹枝具有不同的生(shēng)長速率。一般(bān)來說,純枝狀電樹枝的生長速度較快,而叢林狀電(diàn)樹枝的生長速度較慢,這是由於在叢(cóng)林狀電樹枝(zhī)中電樹(shù)枝比較密集,各電樹枝尖端電場的互相屏蔽作(zuò)用和介質(zhì)中空間電荷的屏蔽(bì)作用(yòng),所以叢林(lín)狀電樹枝的生長速率會比枝狀電樹枝低。影響電樹枝發展狀態的因素非常的(de)多,其(qí)中起主導作用的主要是外(wài)施電壓的高低、外施電壓的頻率、環境溫(wēn)度與機械(xiè)應力,這些(xiē)因素通過影(yǐng)響缺陷(xiàn)附近空間電荷注入的效率來影響電樹枝的生(shēng)長狀態。國內外的研究表明,隨著外施電(diàn)壓、溫度的升高,電樹枝的(de)形態由枝狀逐漸轉變為叢林狀,而在一定的形態下,隨著外施電(diàn)壓、溫(wēn)度的升高,電樹枝的生(shēng)長速(sù)率上升,但是當電壓上升到了一定的範圍,電樹枝的形態又會轉變為更(gèng)加稠密的形態從而在一定程度上又限製(zhì)了電樹枝的生長速率。

不同形(xíng)態的電樹枝
不同形態(tài)的電樹(shù)枝
電樹(shù)枝形態與(yǔ)外施應(yīng)力之間的關係
電樹枝形(xíng)態與外施應力之間的關係
在電(diàn)樹枝發展的初期,能夠監測到的局(jú)部放電量非常小,隻有0.05-0.1pC左右的局部放電脈(mò)衝,在工作環境(jìng)中由於噪(zào)聲等因素(sù)的存在,很難(nán)從(cóng)采集到的信號中分(fèn)辨出局部放電信號。隨著電樹枝的不斷生長,局部放電信(xìn)號會變得越來越強烈,當電樹枝發展到(dào)了一定的程度(大約0.5mm左右(yòu)),電樹枝(zhī)所產生的放電量為20-50pC的局部(bù)放電脈衝,可以通過各種(zhǒng)監測手段獲得電樹枝的局部放電信號,而隨著電樹枝的(de)不斷發展,由於受到了不同(tóng)外施應力的影響,電樹枝會呈現出不同的(de)形態,如圖所(suǒ)示,而(ér)不(bú)同形態的電樹枝其局部放電的特征也是有所差異的,不同形態的電樹枝放電φ-q-n圖譜如圖所示。從圖中可(kě)以看出電樹枝放電表現為(wéi)翼形或三角形,放電相位集(jí)中(zhōng)在30°-80°和150°-260°,枝狀電樹枝的局部放電圖譜與叢林狀電樹枝的放電圖譜有一定的差異(yì),在枝(zhī)狀電樹枝放電中(zhōng),局部放電脈衝的能量普遍較低,放電(diàn)脈衝的能量主要集中在300pC以下。而在叢林狀電樹枝放電中,局部放電脈衝的能量較為平(píng)均,在500pC聚集了(le)大量(liàng)的放電(diàn)脈衝。
電樹枝放電的φ-q-n圖譜
電樹枝放電的φ-q-n圖譜

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