冲击电压下SF6气体放电的驼峰现象及形成机理

高电压等级电力系统中,特快速暂态过电压(VFTO)引起的气体绝缘开关设备(GIS)绝缘事故日益严重.为确保GIS的安全运行,探究了冲击电压(包括VFTO和雷电冲击)下六氟化硫(SF6)气体放电的特性和机理,研制了陡波前冲击试验装置;固定电极间距,研究了电极半径对SF6间隙击穿特性的影响以及气压对缺陷支柱绝缘子击穿特性的影响;采用空间电荷模型对有无绝缘子存在时SF6气体“驼峰”现象的差异进行了解释.试验研究结果表明:冲击电压下,棒-板间隙击穿电压以及缺陷支柱绝缘子击穿电压均随气压的增加而先增大后减小,出现了明显的“驼峰”现象;“驼峰”对应的气压值为0.2～0.3 MPa之间;SF6气体间隙在VFTO下的“驼峰”现象比雷电冲击下更明显;VFTO下缺陷绝缘子的“驼峰”高度比棒-板间隙的“驼峰”高度更明显.分幅相机拍摄表明:在“驼峰”出现的气压值处,出现了密集的空间电荷层,阻碍了放电发展,放电通道出现明显的弯曲现象.依据流注先导击穿判据得到了50％击穿电压-气压(即U50％-p)图中的流注到达线和先导到达线,由此可得结论即采用先导击穿的微分电容判据可以对“驼峰”现象进行合理的解释.