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      涂抹RTV的絕緣介質(zhì)表面流注傳播特性的研究

      2014-11-25 09:30:42孟曉波梅紅偉陳昌龍王黎明關(guān)志成
      電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2014年10期
      關(guān)鍵詞:傳播速度尼龍電場(chǎng)

      孟曉波 梅紅偉 陳昌龍 陳 燦 王黎明 關(guān)志成 周 軍

      (1.清華大學(xué)深圳研究生院 深圳 518055 2.中國(guó)電力科學(xué)研究院 北京 100192)

      1 引言

      RTV 涂層具有很好的憎水性,在污穢狀態(tài)下也能有很好的絕緣特性,因此,近年來(lái)RTV 涂料廣泛應(yīng)用于輸電線(xiàn)路絕緣子上提高污穢狀態(tài)下絕緣子的外絕緣特性。在長(zhǎng)期的運(yùn)行中,RTV 涂層表面的局部放電會(huì)使其逐步喪失憎水性,污閃電壓也隨之下降[1]。所以有必要研究RTV 涂層表面局部放電特性,尋找抑制涂層表面局部放電的方法。

      RTV 涂料的廣泛應(yīng)用,關(guān)于RTV 涂料的研究也非常之多,為RTV 涂料的工程應(yīng)用提供了很多理論依據(jù)[2-9]??墒顷P(guān)于RTV 涂層表面局部放電特性的研究卻不多見(jiàn)。介質(zhì)表面局部放電的過(guò)程包含電暈放電、流注放電和電弧放電。流注放電是局部放電中物理過(guò)程最為復(fù)雜的,流注放電在場(chǎng)強(qiáng)足夠高的情況下將發(fā)展為先導(dǎo)放電和沿面閃絡(luò)[10-16]。因此,局部電弧放電是由涂層表面電暈、流注放電造成的,研究RTV 涂層表面的流注發(fā)展過(guò)程有利于深入理解涂層局部放電的機(jī)理。同時(shí),如果能將局部電弧放電抑制在流注發(fā)展階段,由于局部放電造成的涂層性能降低將得到改善,將大大提高RTV 涂層的外絕緣特性。

      在“三電極”結(jié)構(gòu)中,利用光電倍增管測(cè)量潔凈和涂抹RTV 涂料的絕緣介質(zhì)流注傳播特性。著重研究了潔凈和涂抹RTV 涂料的絕緣介質(zhì)流注傳播過(guò)程的差異,分析了RTV 涂層對(duì)表面流注傳播過(guò)程的影響。此外,對(duì)比了兩個(gè)廠(chǎng)家RTV 涂層表面流注發(fā)展特性,為評(píng)估RTV 涂料的絕緣性能提供了一種可行的方法。

      2 試驗(yàn)?zāi)P图皽y(cè)量系統(tǒng)

      圖1是試驗(yàn)?zāi)P秃蜏y(cè)量系統(tǒng)的示意圖。兩個(gè)平板電極和一個(gè)針電極組成三電極結(jié)構(gòu)。平行極板的直徑250mm,上下極之間的距離為100mm。針電極位于下極板中心的圓孔(直徑10mm)處,針尖略高于下極板平面,并與下極板絕緣。絕緣片試品(長(zhǎng)度100mm,寬度100mm,厚度5mm)垂直放置于兩平行極板之間。上極板施加負(fù)極性直流電壓,通過(guò)電阻分壓器分壓后經(jīng)由同軸電纜接入電壓測(cè)量?jī)x表,下極板接地。針電極處施加一個(gè)幅值脈寬可調(diào)(1~6kV,100~250ns)的方波脈沖電壓,觸發(fā)放電產(chǎn)生正極性流注。方波脈沖經(jīng)由泰克的高壓探頭分壓后接入4 通道2GHz 的安捷倫示波器,并作為示波器的觸發(fā)信號(hào)。

      圖1 試驗(yàn)?zāi)P秃蜏y(cè)量系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic of test model and measurement equipment

      三個(gè)前面帶有寬度1mm 窄縫的光電倍增管分別對(duì)準(zhǔn)針尖、平行板電極中間位置、上極板的表面。由于流注發(fā)展過(guò)程中頭部會(huì)向空間輻射光子,因此,光電倍增管可以監(jiān)測(cè)流注的發(fā)展過(guò)程。通過(guò)觀(guān)察3個(gè)光電倍增管的輸出信號(hào),就可以判斷流注發(fā)展的長(zhǎng)度,確定流注是否能發(fā)展到達(dá)上極板。

      試驗(yàn)時(shí),室內(nèi)溫度穩(wěn)定在25℃左右,相對(duì)濕度保持在65%左右,氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣。試驗(yàn)中用到了三種試品,分別是尼龍片、涂抹RTV-1 的尼龍片、涂抹RTV-2 的尼龍片。同時(shí),空氣中的流注發(fā)展特性也進(jìn)行了測(cè)量,用做絕緣介質(zhì)表面流注發(fā)展特性的參照。

      3 涂抹RTV 的絕緣介質(zhì)表面流注發(fā)展特性試驗(yàn)結(jié)果

      3.1 光電倍增管測(cè)量系統(tǒng)典型波形圖

      圖2 絕緣介質(zhì)表面流注發(fā)展的典型波形圖(E=528kV/m)Fig.2 Typical photomultiplier signals of streamer propagation along insulation surface(E=528kV/m)

      光電倍增管檢測(cè)尼龍片表面流注發(fā)展過(guò)程的典型輸出波形如圖2 所示??梢园l(fā)現(xiàn),絕緣介質(zhì)表面流注發(fā)展到達(dá)間隙中部、陰極板時(shí)有兩個(gè)分量,如圖2 所示2 號(hào)、3 號(hào)光電倍增管捕捉到了兩個(gè)光脈沖信號(hào),而空氣中流注發(fā)展過(guò)程中光電倍增管至始至終都只捕獲到一個(gè)光脈沖信號(hào)[16]。Allen 最先發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象,并將絕緣介質(zhì)表面流注的兩個(gè)分量中發(fā)展速度快定義為“沿面”分量,發(fā)展速度較慢的定義為“空氣”分量[12]。

      3.2 流注傳播電場(chǎng)強(qiáng)度

      Allen 定義了流注傳播到陰極板的概率為97.5%的外加電場(chǎng)為流注“穩(wěn)定”傳播電場(chǎng)Est[12],本文采用此定義。簡(jiǎn)要敘述流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)的測(cè)量方法:保持針電極上脈沖電壓幅值為Upulse,逐漸升高平板間所施加的直流電壓Uapp。在每個(gè)電壓值下,施加20次脈沖,每次脈沖間隔為20s,以保證前一次的流注放電殘留的離子充分?jǐn)U散假設(shè)對(duì)準(zhǔn)負(fù)極板的3 號(hào)光電倍增管接收到n次脈沖信號(hào),則該電壓值所對(duì)應(yīng)的流注在平行極板間傳播到負(fù)極板的概率為n/20。隨著兩平行板間電壓逐漸升高,流注的傳播概率從0%逐漸增大到100%。流注傳播概率和外加電場(chǎng)強(qiáng)度(Uapp/L)滿(mǎn)足高斯分布函數(shù),因此,可以利用高斯函數(shù)進(jìn)行曲線(xiàn)擬合,繼而就可以求出流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng),具體內(nèi)容可參見(jiàn)文獻(xiàn)[16]。

      三種試片表面流注傳播概率隨外加均勻電場(chǎng)的變化曲線(xiàn)如圖3 所示。利用高斯分布公式1 進(jìn)行擬合得到流注傳播概率隨電場(chǎng)強(qiáng)度變化的統(tǒng)計(jì)分布曲線(xiàn)。

      式中,Ec是電場(chǎng)強(qiáng)度的平均值;w是方差。

      圖3 三種絕緣介質(zhì)表面流注傳播概率隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化Fig.3 Probability of streamer propagation as a function of guiding field along three different insulation surfaces

      利用已知參數(shù)的高斯分布式(1)計(jì)算流注的穩(wěn)定傳播場(chǎng)強(qiáng),結(jié)果如圖4 所示??梢钥闯觯猃埰屯磕≧TV 的尼龍片表面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)都和脈沖幅值成線(xiàn)性關(guān)系,隨著脈沖幅值的增大,流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)減小。原因如下:外加脈沖電源幅值越大,流注初始獲得的能量越大,后續(xù)的流注傳播更容易,因此,流注傳播所需的穩(wěn)定傳播場(chǎng)強(qiáng)小。此外,也可以看出涂抹RTV 涂料的尼龍片表面流注的穩(wěn)定傳播場(chǎng)強(qiáng)大于潔凈尼龍片的流注穩(wěn)定傳播場(chǎng)強(qiáng),而且不同的RTV 涂層表面流注的穩(wěn)定傳播場(chǎng)強(qiáng)存在較大差異。

      圖4 三種絕緣介質(zhì)表面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)隨脈沖幅值的變化Fig.4 Stability fields for streamer propagation as a function of the pulse voltage amplitude along three different insulation surfaces

      在圖4 中給出了擬合曲線(xiàn)和公式,所用的擬合公式為

      式中,Est為流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng);E0為脈沖幅值為0時(shí)流注的穩(wěn)定傳播電場(chǎng);u為脈沖幅值。

      3.3 流注傳播速度

      流注穩(wěn)定電場(chǎng)強(qiáng)度下,流注傳播速度定義為流注穩(wěn)定傳播速度vst[12]。圖5 給出尼龍片和涂抹RTV的尼龍片表面流注在穩(wěn)定傳播速度隨外加脈沖電源幅值的影響。流注的傳播速度是利用三個(gè)光電倍增管之間的垂直距離和其產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的上升沿起始點(diǎn)的時(shí)間差ΔT 的比值得到??梢园l(fā)現(xiàn),尼龍片和涂抹RTV 的尼龍片表面流注穩(wěn)定傳播速度都和脈沖幅值成線(xiàn)性關(guān)系,隨著脈沖幅值的增大,流注穩(wěn)定傳播速度增大。因?yàn)槊}沖幅值為流注的產(chǎn)生和傳播提供能量,脈沖幅值越大,流注初始時(shí)從脈沖電源獲得的能量越大,因此流注初始速度會(huì)越大。

      在圖5 中給出了擬合曲線(xiàn)和公式,所用的擬合公式為

      式中,vst為流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)Est下的傳播速度;v0為脈沖幅值為0 時(shí)流注的穩(wěn)定傳播速度;u為脈沖幅值。

      圖5 三種絕緣介質(zhì)表面流注穩(wěn)定傳播速度隨脈沖幅值的變化Fig.5 Streamer stability propagation velocity as a function of the pulse voltage amplitude along three different insulation surfaces

      圖6 和圖7 分別給出了尼龍片和涂抹RTV 的尼龍片表面流注“沿面”分量和“空氣”分量速度隨外加電場(chǎng)強(qiáng)度變化的曲線(xiàn)??梢钥闯鼋^緣介質(zhì)表面流注“沿面”分量的速度大于空氣中流注傳播速度,而“空氣”分量的速度小于空氣中流注傳播速度。同時(shí),“沿面”分量和“空氣”分量的速度隨著外加電場(chǎng)的變化不同,“沿面”分量速度受電場(chǎng)影響很大,隨著電場(chǎng)增大,“沿面”分量速度顯著增大;而“空氣”分量受電場(chǎng)很小,隨著電場(chǎng)增大,“空氣”分量速度增長(zhǎng)緩慢。此外,可以看出,尼龍表面涂抹RTV涂料之后表面流注的“沿面”傳播速度減慢了,而且不同RTV 涂層的流注“沿面”傳播速度也存在差別。三種絕緣介質(zhì)表面流注的“空氣”傳播速度差異較小,大小基本相同。

      圖6 三種絕緣介質(zhì)表面流注“沿面”分量傳播速度隨外加電場(chǎng)的變化Fig.6 Streamer propagation velocity(‘surface’ component)as a function of the electric field along three different insulation surface

      圖7 三種絕緣介質(zhì)表面流注“空氣”分量傳播速度隨外加電場(chǎng)的變化Fig.7 Streamer propagation velocity(‘a(chǎn)ir’ component)as a function of the electric field along three different insulation surfaces

      圖6 和圖7 中的流注的速度曲線(xiàn)通過(guò)式4 進(jìn)行擬合的。

      式中,vs為電場(chǎng)強(qiáng)度E 下流注傳播速度;n為級(jí)數(shù),各個(gè)系數(shù)的取值如表1 所示。

      表1 流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)、速度以及公式4 中的相關(guān)系數(shù)Tab.1 Streamer stability propagation field and associated velocities,together with coefficients for Equation 4

      3.4 流注發(fā)光強(qiáng)度

      流注的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中光電離起著至關(guān)重要的作用。流注頭部的光電離產(chǎn)生的二次電子崩為流注補(bǔ)充正、負(fù)電荷,流注通道才得以向前發(fā)展。流注放電過(guò)程中產(chǎn)生的光子,一部分在放電區(qū)域內(nèi)形成新的電子崩,一部分則散逸到放電區(qū)域以外。在一定的電場(chǎng)強(qiáng)度和空氣密度條件下,散逸到放電區(qū)域以外的光子數(shù)量能在一定程度上反映總的光子數(shù)量,兩者存在一定的比例關(guān)系。在本試驗(yàn)中,光電倍增管接收的光子就是散逸到放電區(qū)域外的那部分光子。同時(shí),根據(jù)光電倍增管的工作原理其輸出光脈沖的幅值和接收到的光子數(shù)目成正比例關(guān)系。因此,可以認(rèn)為光電倍增管輸出光脈沖的幅值反映了流注頭部輻射光子的數(shù)目,從而可以反映流注放電過(guò)程中產(chǎn)生光子的量和后續(xù)的空間光電離的強(qiáng)弱。

      圖8 給出了在流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)作用下3 號(hào)光電倍增管(上極板處)輸出光脈沖幅值隨脈沖幅值的變化??梢钥闯?,尼龍片和涂抹RTV 的尼龍片表面流注穩(wěn)定傳播中發(fā)光強(qiáng)度都與脈沖幅值成線(xiàn)性關(guān)系,有些成正比例關(guān)系,而有些成反比例關(guān)系。當(dāng)所加脈沖幅值較大時(shí),流注穩(wěn)定傳播場(chǎng)強(qiáng)較小,即外加場(chǎng)強(qiáng)較小。因脈沖幅值的增加而多注入的能量,不能彌補(bǔ)由于外加電場(chǎng)減小而造成的流注能量損失時(shí),就造成了某些介質(zhì)表面流注傳播過(guò)程中發(fā)光強(qiáng)度隨著脈沖幅值的增加而減小。

      圖8 三種絕緣介質(zhì)表面流注穩(wěn)定傳播過(guò)程中發(fā)光強(qiáng)度隨脈沖幅值的變化Fig.8 Light intensity of streamer stability propagation as a function of the pulse voltage amplitude along three different insulation surfaces

      圖9 三種絕緣介質(zhì)表面流注穩(wěn)定傳播過(guò)程中“沿面”分量發(fā)光強(qiáng)度隨外加電場(chǎng)的變化Fig.9 Light intensity of streamer stability propagation(‘surface’ component)as a function of the electric field along three different insulation surface

      圖10 三種絕緣介質(zhì)表面流注穩(wěn)定傳播過(guò)程中“空氣”分量發(fā)光強(qiáng)度隨外加電場(chǎng)的變化Fig.10 Light intensity of streamer stability propagation(‘a(chǎn)ir’ component)as a function of the electric field along three different insulation surfaces

      圖9 和圖10 分別給出了絕緣介質(zhì)表面流注“沿面”分量和“空氣”分量發(fā)光強(qiáng)度隨外加電場(chǎng)變化的規(guī)律??梢园l(fā)現(xiàn)“沿面”分量發(fā)光強(qiáng)度受電場(chǎng)強(qiáng)度影響很大;而“空氣”分量受電場(chǎng)強(qiáng)度影響很小。三種試片“沿面”分量發(fā)光強(qiáng)度存在很大差別,而“空氣”分量發(fā)光強(qiáng)度卻差別較小。此外,可以看出,尼龍表面涂抹RTV 涂料之后表面流注的“沿面”發(fā)光強(qiáng)度減弱了,而且不同RTV 涂層的流注“沿面”發(fā)光強(qiáng)度也存在差別。對(duì)比圖6 可以看出絕緣介質(zhì)表面流注發(fā)光強(qiáng)度強(qiáng)的,其流注傳播速度也大。因?yàn)榱髯l(fā)光強(qiáng)度與后續(xù)光電離有著密切的關(guān)系,流注發(fā)光強(qiáng)度越強(qiáng),后續(xù)光電離就會(huì)越劇烈,促進(jìn)了后續(xù)流注的發(fā)展,傳播速度也會(huì)越大。

      圖9 和圖10 中的光強(qiáng)度曲線(xiàn)可以通過(guò)式(5)進(jìn)行擬合

      式中,Ls為電場(chǎng)強(qiáng)度E 下流注傳播過(guò)程中的發(fā)光強(qiáng)度;Lst為流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)強(qiáng)度Est下的發(fā)光強(qiáng)度;n為級(jí)數(shù),各個(gè)系數(shù)的取值見(jiàn)表2。

      表2 流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)、發(fā)光強(qiáng)度以及式(5)中相關(guān)系數(shù)Tab.2 Streamer stability propagation field and associated light intensity,together with coefficients for Equation 5

      4 討論

      試驗(yàn)結(jié)果顯示:尼龍片表面涂抹RTV 涂料之后表面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)大于潔凈尼龍片表面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng),流注傳播速度規(guī)律相反。此外,不同RTV 涂層表面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)和傳播速度也存在差異。下面將具體分析原因:

      影響沿面流注傳播特性的影響因素主要是介電常數(shù)和表面狀況(電荷積累和附著、光致電子發(fā)射的能力)[12-15]。首先分析尼龍片涂抹RTV 后,介電常數(shù)變化帶來(lái)的影響。尼龍片的介電常數(shù)是 5,RTV-1 的是3.6,RTV-2 的是3.8。圖11是尼龍片和涂抹RTV 的尼龍片表面針電極前方1mm 以?xún)?nèi)電場(chǎng)變化情況,RTV 涂層考慮為0.5mm。可以發(fā)現(xiàn)涂抹RTV 的尼龍片針電極處電場(chǎng)被略微加強(qiáng),大概到針電極前方1cm 處時(shí),電場(chǎng)基本相同,由于針板間電勢(shì)差相同,此時(shí),涂抹RTV 的尼龍片處的電場(chǎng)反而會(huì)小一些,流注的發(fā)展肯定受到減弱的電場(chǎng)的作用而發(fā)展減緩??墒墙殡姵?shù)帶來(lái)的電場(chǎng)變化是很微弱的,尼龍片和涂抹RTV 后的尼龍片表面流注特性應(yīng)該不會(huì)有第二節(jié)試驗(yàn)結(jié)果那么大的差異,那么肯定是表面狀況帶來(lái)的變化產(chǎn)生的影響。

      圖11 針電極前方距離1mm 以?xún)?nèi)的軸向電場(chǎng)變化Fig.11 Electric field variation at axial distances up to 1 mm from the tip of the needle electrode

      當(dāng)尼龍片表面涂抹RTV 后,表面狀況將發(fā)生很大的變化。如圖12是三種材料表面在400 倍顯微鏡下的照片??梢园l(fā)現(xiàn)RTV-2 涂層表面的粗糙度最大,RTV-1 涂層次之,尼龍片的最小。介質(zhì)表面粗糙度越大,表面電荷積累越嚴(yán)重[17]。因此,從粗糙度角度來(lái)說(shuō)的話(huà),RTV-2 涂層表面最容易積累電荷,RTV-1次之,尼龍片最不容易積累電荷。

      圖12 三種絕緣介質(zhì)表面狀況顯微圖(400 倍)Fig.12 Micrograph of insulation surface(400 times)

      介電常數(shù)(容性)對(duì)介質(zhì)表面的電荷積累也有一定的影響,介電常數(shù)(容性)大的絕緣介質(zhì)表面積累電荷越多[18,19]。RTV 涂層介電常數(shù)比尼龍介質(zhì)小,但是尼龍片涂抹RTV 后體積變大了,整體的容性增加,表面電荷積累也會(huì)增多。因此,從介電常數(shù)角度來(lái)說(shuō),RTV-2 涂層表面最容易積累電荷,RTV-1次之,尼龍片最不容易積累電荷。

      絕緣介質(zhì)表面不可避免的要存在“缺陷”,即陷阱。絕緣介質(zhì)表面陷阱能捕獲電荷,陷阱越多,捕獲的電荷越多,絕緣介質(zhì)表面也越容易積累電荷[20]。根據(jù)硅橡膠和尼龍的TSC 試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)表1),尼龍表面的陷阱數(shù)量大于硅橡膠的陷阱數(shù)量。因此,從表面的陷阱角度來(lái)看,尼龍介質(zhì)表面的電荷積累比RTV 涂層要多。

      表3 三種絕緣介質(zhì)的TSC 特性Tab.3 TSC parameters of three kinds of insulation

      綜合考慮粗造度、介電常數(shù)(容性)、陷阱的影響,不好確定各種介質(zhì)表面積累電荷的大小。根據(jù)文獻(xiàn)[20]的試驗(yàn)結(jié)果,陷阱對(duì)表面積累電荷的影響程度不是太大,陷阱數(shù)量差距很大時(shí),表面積累的電荷差距較小,因此,不考慮陷阱對(duì)絕緣介質(zhì)表面電荷積累的影響。單從粗造度、介電常數(shù)(容性)角度考慮的話(huà),RTV-2 涂層表面最容易積累電荷,RTV-1次之,尼龍片最不容易積累電荷。圖13所示為絕緣介質(zhì)表面存在負(fù)電荷時(shí)表面切向電場(chǎng)變化,三種絕緣介質(zhì)表面電荷密度為按照大小規(guī)律假設(shè)值。

      圖13 絕緣介質(zhì)表面存在負(fù)電荷時(shí)表面切向電場(chǎng)變化Fig.13 Variation of tangential electric field along insulation surfaces with negative charge

      從圖13 可以發(fā)現(xiàn),由于負(fù)電荷的影響,涂抹RTV 的尼龍片針電極處電場(chǎng)增大很多,甚至,經(jīng)過(guò)幾厘米后,負(fù)電荷對(duì)電場(chǎng)的增強(qiáng)作用還很明顯。與此同時(shí),負(fù)電荷對(duì)絕緣材料后半段電場(chǎng)的影響也是很大的,絕緣介質(zhì)后半段(靠近上級(jí)板)電場(chǎng)急劇減少,甚至出現(xiàn)負(fù)值。因此,電荷積累嚴(yán)重的絕緣介質(zhì)表面的流注發(fā)展到后半段時(shí)由于表面電荷造成的電場(chǎng)削弱更嚴(yán)重,發(fā)展受到抑制,需要更大的外加均勻電場(chǎng)使流注能順利發(fā)展到陰極板,而流注發(fā)展速度和頭部發(fā)光強(qiáng)度也會(huì)減緩。此外,在流注沿介質(zhì)表面發(fā)展時(shí),表面容易積累電荷的絕緣介質(zhì),也更容易造成流注頭部電荷的附著,造成流注頭部電荷減少,不利于流注頭部的電離作用,因此,流注的傳播速度和頭部發(fā)光強(qiáng)度會(huì)較小,同時(shí)流注的發(fā)展也需要更大的電場(chǎng)強(qiáng)度。因此,利用表面電荷造成的電場(chǎng)畸變和流注頭部電荷附著效應(yīng)對(duì)沿面流注傳播的影響,可以很好的解釋第二節(jié)中的試驗(yàn)結(jié)果:RTV-2 涂層表面的流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)最大,而傳播速度和發(fā)光強(qiáng)度最小;RTV-1 涂層次之;尼龍片表面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)最小,而傳播速度和頭部發(fā)光強(qiáng)度最大。

      此外,絕緣介質(zhì)表面光致電子發(fā)射也會(huì)影響流注的傳播過(guò)程,表面光致電子發(fā)射越強(qiáng),越有利流注的傳播。根據(jù)TSC 試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)表1),尼龍介質(zhì)表面陷阱雖然很多,不過(guò)大都是淺陷阱,很容易在高場(chǎng)強(qiáng)作用下或光子、高能電子碰撞下釋放電子,參與碰撞電離形成二次電子崩,促進(jìn)流注的發(fā)展,而RTV 涂層表面陷阱很少,而且深度很深,需要更高的電場(chǎng)或更高能量的光子、電子撞擊才會(huì)釋放二次電子。在相同的條件下,RTV 涂層表面光致電子發(fā)射效應(yīng)遠(yuǎn)小于尼龍介質(zhì)。因此,從絕緣介質(zhì)表面光致電子發(fā)射角度看的話(huà),也可以很好的解釋為什么RTV 涂層比尼龍不利于沿面流注的傳播。

      尼龍片涂抹RTV 涂料后,流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)增加,傳播速度及頭部發(fā)光強(qiáng)度減小,說(shuō)明RTV 涂層不利于流注的發(fā)展。因此,RTV 涂層可以有效的改善介質(zhì)表面的絕緣性能,避免沿面放電的出現(xiàn)。與此同時(shí),不同廠(chǎng)家的RTV 涂料在流注傳播特性上存在差異,特別是流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)存在不小的差距,這可能將造成在實(shí)際應(yīng)用中RTV 涂層表面發(fā)生局部放電的情況存在不同。下一步進(jìn)行深入研究和調(diào)研各種RTV 涂層現(xiàn)場(chǎng)局部放電的情況,結(jié)合流注試驗(yàn)數(shù)據(jù),找出流注傳播特性和現(xiàn)場(chǎng)局部放電嚴(yán)重程度的關(guān)系,應(yīng)該可以提出一種基于沿面流注放電特性試驗(yàn)檢驗(yàn)和評(píng)估RTV 涂料絕緣性能的試驗(yàn)方案。

      5 結(jié)論

      (1)尼龍片表面涂抹RTV 涂料之后表面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)大于潔凈尼龍片表面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng),流注傳播速度和頭部發(fā)光強(qiáng)度的規(guī)律相反。

      (2)不同RTV 涂層表面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)、傳播速度和頭部發(fā)光強(qiáng)度存在差異,主要是不同廠(chǎng)家的RTV 涂料在性能上存在差異造成的。

      (3)表面陷阱多、粗造度大、介電常數(shù)(容性)大的絕緣介質(zhì),其沿面流注穩(wěn)定傳播電場(chǎng)越大,相同的電場(chǎng)強(qiáng)度下的流注傳播速度和頭部發(fā)光強(qiáng)度越小。

      (4)可以利用RTV 涂層表面流注傳播特性試驗(yàn)檢驗(yàn)和評(píng)估RTV 涂層絕緣性能。

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