冲击电压下金属微粒对绝缘材料真空沿面耐电性能的影响

【作者】 郭宝烘； 王艺博； 苏国强； 宋佰鹏； 穆海宝； 张冠军；

【机构】 西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室；

【摘要】 表面附着金属微粒是绝缘子发生真空沿面闪络的重要诱因,研究金属微粒对绝缘材料真空沿面耐电性能的影响对于真空电气设备的研发、生产以及运行等具有重要意义。本文采用对称平面压接电极结构,研究了冲击电压下圆球形金属微粒尺寸及附着位置对聚四氟乙烯(PTFE)材料沿面闪络电压及表面电荷分布的影响。结果表明:在冲击电压下,金属微粒的存在降低了PTFE真空沿面闪络电压且微粒粒径越大其降低程度也越大,电极中间位置附着0.6mm和2mm金属微粒分别使闪络电压下降了5.5%和13.1%;在不同附着位置下,微粒靠近阴极时闪络电压最低,随着微粒距阴极距离逐渐增大,PTFE闪络电压逐渐升高,但仍小于相同位置无金属微粒的情况。综合分析认为,金属微粒畸变了其附近区域的局部电场,进而影响了材料表面的场致电子发射和SEEA过程,其对电场的畸变程度和畸变区域随微粒尺寸和附着位置的不同而改变,因此导致材料的沿面闪络电压随微粒粒径增大而降低,同时随微粒附着位置离阴极距离减小而降低。更多还原