发布时间 : 星期二 文章特种作业电工2（第二章-电气绝缘基础知识）5.31改 - 图文更新完毕开始阅读
在各类电气设备产品的型式试验或其他电气试验中如果需要进行冲击试验，究竟采用什么波形参数，根据具体需要在相应的技术标准或行业规程中都有明确规定。
3. 冲击电压作用下空气间隙的击穿电压
（1）雷电冲击击穿电压。雷电冲击电压作用下空气间隙的击穿特性如图2－12、图2－13所示。其中图2－12是短间隙雷电冲击击穿特性，图2-13是长间隙雷电冲击击穿特性。
（2）操作冲击击穿电压。
1）击穿电压与波前时间的关系。空气间隙的操作冲击击穿电压数值大小不仅与间隙距离、电极形状、电极极性有关，而且与操作冲击电压波的波前时间T1的长短有关。研究表明，长空气间隙的操作冲击击穿通常发生在波前部分。当波前时间较短时，说明电压上升较快。由于间隙击穿需要经历碰撞电离、自持放电和产生流注等过程，如果波前时间T1太短，在棒电极附近要形成足够的空间电荷就比较困难，间隙击穿需要较高的击穿电压。因此T1时间愈短，击穿电压愈高。反之，如果波前时间较长，说明电压上升较慢，在棒电极端部容易形成稳定的电晕，这相当于增大了棒电极端部的半径，形成一个类似球状电极，这样使电场的不均匀程度减弱，同样也使击穿电压增高。T1时间愈长，击穿电压也愈高。这就说明操作冲击波的波前时间T1存在某一中间值，这时的冲击击穿电压最低。亦即操作冲击击穿电压随波前时间T1的变化是U形曲线，两边高中间低，如图2－14所示。可见，在某一最不利的波前时间，U50％具有最小值，这时的空气间隙击穿电压最低。这个波前时间称为临界波前时间，用T0表示。
2）临界波前时间。由上分析可见，操作冲击击穿电压随波前时间T1的变化呈U形曲线，当波前时间T1等于临界波前时间T0时，击穿电压最低。波前时间T1无论大于或小于临界波前时间T0，空气间隙的击穿电压都提高。而且临界波前时间T0也不是固定值，而是随空气间隙距离的长度S的不同而变化，S愈长T0也愈长。
考虑到工程实际中，在遇到较多的间隙长度S的范围内，对应的临界波前时间T0一般均在100～500μs之间，因此，在选择操作冲击波典型波形参数时，取波前时间T1＝250μs。对于50Hz的工频交流电，其正半波的等值波前时间T1为0.02／4＝0.005（s），即5000μs，它比T0大得多，因此空气间隙在间隙距离S的某些长度范围内，工频击穿电压甚至比＋250／2500μs的操作冲击击穿电压还要高。
图2－15所示为“棒－板”间隙工频击穿特性与正极性雷电冲击、操作冲击击穿特性的比较。图中虚线4是在不同间隙距离S时所对应的各个临界波前时间T0时的空气间隙操作冲击击穿电压，亦即是操作冲击击穿电压最小值的连线，因此要低于曲线3波形为＋250／2500μs时的操作冲击击穿电压。
4. 50％冲击击穿电压
在图2－12和图2－13中，纵坐标用符号U50％表示。U50％称为50％击穿放电电压。所谓50％击穿放电电压，是指在该冲击电压作用下，放电的概率为50％。在稳态电压作用下，当气体状态不变时，一定距离的间隙，其击穿电压具有确定的数值，当施加在间隙上的电压达到其击穿电压时，间隙即被击穿。但对于冲击电压，由于作用时间很短，其击穿电压数值具有分散性。例如，对于某一空气间隙，施加某一数值的冲击电压，有时候间隙能击穿，但也有时候不能击穿。如果将电压升高，这时击穿的次数增加，但仍存在不能击穿的情况。电压升得愈高，击穿的概率也愈高。为了统一起见，在工程上常以击穿概率为50％的冲击电压作为该间隙的冲击电压击穿值，取名为50％冲击放电电压，用符号U50％表示。
P69 六、影响气体间隙击穿电压的各种因素 1. 气体状态对击穿电压的影响
前已介绍了气体间隙击穿电压与气体密度的关系。而气体密度则与气压和温度有关。因此，气压和温度对气体间隙的击穿电压有重要影响。
湿度对气体间隙的击穿电压也有影响。湿度增大，气体间隙的击穿电压增高。这是因为随着湿度增大，空气中的水分子增加，电子与水分子发生碰撞的机会增多，水分子捕获自由电子形成负离子增多。由于负离子的活动能力较差，使空气中的电离减弱，因而对气体中的放电过程起到抑制作用，击穿电压增高。
2.电压作用时间（电压波形）对击穿电压的影响
电压作用时间与电压的波形有关。工频电压、冲击电压和直流电压其波形都不相同。冲击电压中的雷电冲击和操作冲击其波前时间T1和半峰值时间T2也都不同。