不同電場形式的工頻放電試驗方法

不同型式的電極具有不同形式的電場，其工頻放電特性是不同的。試驗表明均勻電場具有較高的擊穿電壓，并且擊穿電壓隨著電場均勻程度的下降而降低。極不均勻電場的擊穿電壓大大低于均勻電場的擊穿電壓。因此，高壓工程上通常采用平滑、圓順的導體表面形狀，使得電場盡量分布均勻，從而提高擊穿電壓以及減小電暈放電的發生。

本試驗項目中，我們采用“棒一球”和“球一球”電極來分別模擬極不均勻電場和稍不均勻電場，通過試驗來觀察兩種電場形式下的工頻放電特性的差異。

不同電場形式的工頻放電

(1)試驗接線

將水電阻旋在試驗變壓器高壓首端的M8螺紋桿上，并按試驗接線圖完成所有接線。電極為“棒一球”，并且注意球電極一側用金屬棒支撐，即相當于球電極本身已經接地。

(2)試驗方法

①將電極距離調節為0.5cm。調整距離時先將左側棒電極旋上并旋到底，再將球電極旋上。旋電極時應小心進行，避免電極脫手遭受撞擊變形，影響試驗數據的準確性(旋電極時可用一只手在電極下方保護)。然后轉動間隙調整手輪使球電極伸出并觀察電極桿上的標尺，使之伸出套筒端口4cm。反旋左側棒電極使之與球電極剛好接觸，再反轉間隙調整手輪并觀察標尺使之伸出套筒端口3.5cm，此時球電極剛好后退0.5cm，即間隙距離為0.5cm。

②人員撤出，關好護欄門。將調壓器回至零位(逆時針轉到底)，合上電源閘刀，接通試驗變壓器控制箱“電源開關”，按下啟動鍵，將調壓器以順時針方向旋轉，按2~3kV/s的速率均勻升高試驗變壓器電壓至電極擊穿(電極擊穿放電后，變壓器控制箱過流脫扣自動跳閘，此時應將調壓器回零重新按啟動健才可再次升壓)。再重復升壓擊穿2次(共擊穿3次，取其平均值作為該距離下電極的擊穿電壓)，記錄各次擊穿電壓值，填入表。

需要注意的是，在試驗變壓器控制回路中安裝了一只過電流繼電器，其整定電流為10A。一般情況下，當試驗變壓器高壓側發生擊穿放電時，電流會大大增加，該繼電器會自動斷開控制箱電源，同時，電壓表的指示也立即回到零位。但當電極距離很近(如0.5cm)，且電場極不均勻(如棒-球電極)的情況下，擊穿電壓很低，此時放電回路電流較小，有可能達不到過電流繼電器的動作電流，繼電器也就不會自動斷開電源(后面的直流放電試驗也有同樣情況)。

那么，如何讀取擊穿電壓數值呢？可按如下方法進行：

對于電極擊穿后繼電器自動斷電的情況，在按規定的速率升壓過程中，注意觀察電壓表的指示，在電極擊穿，電壓表指針返回前的示數即為擊穿電壓:對于電極擊穿后繼電器不斷電的情況，在升壓過程中注意觀察電極之間，當剛好出現連續放電時的電壓示數即為擊穿電壓。

③)斷開電源閘刀，打開護欄門進入。將電極距離分別調節為1.0(此時球電極桿標尺伸出套筒端口 3cm，余類推-----)、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0cm,重復方法②。

④將電極換成“球一球”，重復試驗方法①~③，所得試驗數據填入表 1-3。

⑤根據表，分別作U(交流放電電壓)和s(電極距離)的關系曲線。

⑥根據試驗結果分析不同電場形式工頻放電差異的原因。
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