典型间隙击穿场强及其粗略估值笔记

非均匀电场中空气间隙的击穿场强1. 引言在电气工程领域，非均匀电场中空气间隙的击穿场强是一个非常重要的概念。

它涉及到电场强度和介质击穿的关系，对于电力设备的设计和运行具有重要意义。

本文将从电场的基本概念开始，逐步深入探讨非均匀电场中空气间隙的击穿场强，以帮助读者更深入地理解这一话题。

2. 电场的基本概念电场是由电荷引起的力场，其强度大小和方向可以通过电场强度来描述。

在均匀电场中，电场强度是恒定的，但在非均匀电场中，电场强度会随着位置的不同而变化。

当介质中存在空气间隙时，电场的分布会更加复杂，这就涉及到了击穿场强的概念。

3. 非均匀电场中的空气间隙在电气设备中，空气间隙是不可避免的。

当电场作用于空气间隙时，由于空气的击穿特性，电场强度会达到一定数值时，就会导致击穿现象的发生。

研究非均匀电场中空气间隙的击穿场强对于电器设备的设计和绝缘结构的合理性具有重要意义。

4. 非均匀电场中空气间隙的击穿机理空气间隙的击穿是非均匀电场中重要的击穿形式。

当电场强度达到一定数值时，空气中的原子和分子会发生电离，形成等离子体，导致电流的流动和电场的崩溃。

而击穿场强就是指在这种情况下，电场强度达到使介质击穿的临界值。

我们通常用特定的实验方法来测量空气间隙的击穿场强，以便在电器设备中合理地应用。

5. 非均匀电场中空气间隙的影响因素在研究非均匀电场中空气间隙的击穿场强时，需要考虑到许多影响因素，比如空气间隙的形状、尺寸、表面状态，电场的分布情况以及气体的密度和湿度等。

这些因素都会对击穿场强产生影响，因此在实际应用中需要进行全面的考虑和合理的控制。

6. 个人观点和总结在实际工程中，我们需要充分理解非均匀电场中空气间隙的击穿场强，以便合理设计电气设备，确保设备能够稳定可靠地运行。

我们需要深入研究电场的基本理论，结合实际工程问题，不断提高自己的专业水平，为电气设备的发展做出贡献。

结语通过本文的探讨，相信读者对非均匀电场中空气间隙的击穿场强有了更深入的理解。

文章编号：1004-289X(2021)01-0055-05基于分段平均电场强度的短空气间隙击穿电压预测谢鑫达，陈少康,董懿飞,郑跃胜(福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108)摘要：空气绝缘间隙在高压输电系统中广泛存在。

为了实现短空气间隙的工频击穿电压准确预测，将空气间隙击穿路径上的分段平均电场强度作为输入量，间隙的工频击穿电压作为输出量，利用支持向量机建立击穿电压预测模型。

通过分析空气间隙的分段平均电场强度特性,将空气间隙的击穿特性分为有突增现象和无突增两种，借助支持向量机对无突增现象的空气间隙击穿电压做预测,预测结果良好。

该预测方法可为工程绝缘设计提供依据,减少耐压试验次数。

关键词：空气间隙；分段平均电场强度；支持向量机；击穿电压预测中图分类号:TM72文献标识码：BPrediction of Breakdown Voltage of Short Air Gap Based onSegmented Average Electric Field StrengthX1E Xin-da,CHEN S^ao-kang,DONG Fi^i,ZHENG Fue-sheng (College of Electrical Engineering and Automation,Fuzhou University,Fuzhou350108,China)Abstract:Air insulation gaps are widespread in high-voltage power transmission systems.1n order to predict the power frequency breakdown voltage of the short air gap，the segmented average electric field strength on the air gap breakdown path is used as the input，and the power frequency breakdown voltage of the gap is the output.The sup­port vector machine is used to establish the breakdown voltage Forecast model.By analyzing the segmented average electric field strength characteristics of the air gap，the breakdown characteristics of the air gap are divided into two types:with sudden increase and without sudden increase.With the help of support vector machines,the breakdown voltage of the air gap without sudden increase is predicted.The model get a good forecast.This prediction method can provide a basis for engineering insulation design and reduce the number of withstand voltage tests.Key Words:air gap;segmented average electric field strength；support vector machine;breakdown voltage predic­tion1引言空气间隙的耐压特性是高压输电线路绝缘设计首先要关注的问题之一［1-2］。

教案同时，间隙中空间电荷对外电场的畸变作用不同。

（4）分析结束。

能够确定对于特定电压的输送应采用几分裂导线。

过程分析（1）了解均匀电场与极不均匀电场在击穿特性方面的差别。

均匀电场的击穿场强为30kV/cm，极不均匀电场的平均击穿场强为5 kV/cm。

随着间隙距离的增大，击穿电压随着增大，但击穿场强是随着降低的，因为击穿电压的增加速度没有距离增加的速度快。

（2）建立极不均匀电场的模型。

在极不均匀电场的情况下，不管棒-板间隙或是不同直径的球-板间隙，击穿电压和距离的关系曲线都比较接近。

就是说，在极不均匀电场中，击穿电压主要决定于间隙距离，而与电极形状的关系不大。

因此在工程实践中常用棒-板或棒-棒这两种类型间隙的击穿特性曲线作为选择绝缘距离的参考图1-2-4（3）在工频电压作用下，棒-板间隙的击穿总是发生在棒的极性为正、电压达幅值时，并且其击穿电压（幅值）和直流电压下的正棒-负板的击穿电压相近。

棒-棒间隙的平均击穿场强为3.8kV（有效值）/cm或5.36kV（幅值）/cm，棒-板间隙梢低一些，约为3.35kV（有效值）/cm 或4.8kV（幅值）/cm。

图1-2-5 正棒-负板如图1-2-5所示，棒极带正电位时，电子崩头部的电子到达棒极后即将被中和，棒极附近强场区内的电晕放电将在棒极附近空间留下许多正离子，这些正离子虽朝板极移动，但速度很慢而暂留在棒极附近，这些正空间电荷削弱了棒极附近的电场强度，不易形成流注，放电难以自持，故电晕起始电压高。

而正空间电荷加强了正离子群外部空间的电场，因此当电压进一步提高，有利于流注向板极发展，因而放电的发展是顺利的，击穿电压较低。

图1-2-6 负棒-正板如图1-2-6所示，棒为负极性时，电子崩将由棒极表面出发向外发展，崩头的电子在离开强场（电晕）区后，不能再引起碰撞电离，并大多形。