第四节 大气 Nhomakorabea件对气隙击穿
特性的影响
对空气密度的校正 对湿度的校正 对海拔的校正
前面介绍的不同气隙在各种电压下的击穿特性 均对应于标准大气条件和正常海拔高度。 由于大气的压力、温度、湿度等条件都会影响
空气的密度、电子自由行程长度、碰撞电离及附着
过程，所以也必然会影响气隙的击穿电压。 海拔高度的影响亦与此类似，因为随着海拔高 度的增加，空气的压力和密度均下降。
小
结
在不同大气条件和海拔高度下所得出的击穿电 压实测数据都必须换算到某种标准条件下才能互 相进行比较。
对 空气密度、湿度和海拔，分别有不同的
校正方法。

式中的因数k与绝对湿度和电压类型有关，而 指数 之值则取决于电极形状、气隙长度、电压 类型及其极性。
三、对海拔的校正 我国幅员辽阔，有不少电力设施(特别是输电 线路)位于高海拔地区。随着海拔高度的增大，空 气变得逐渐稀薄，大气压力和相对密度减小，因
而空气的电气强度也将降低。 海拔高度对气隙的击穿电压和外绝缘的闪络
气隙的电场强度都较大，电子的运动速度较快， 不易被水气分子所俘获，因而湿度的影响就不太 明显，可以忽略不计。 例如用球隙测量高电压时，只需要按空气相 对密度校正其击穿电压就可以了，而不必考虑湿 度的影响。

在极不均匀电场中，湿度的影响就很明显了，
这时可以用下面的湿度校正因数来加以修正：
Kh k
电压的影响可利用一些经验公式求得。
我国国家标准规定：对于安装在海拔高于 1000m、但不超过4000m处的电力设施外绝缘，其试
验电压 U 应为平原地区外绝缘的试验电压 Up 乘以海
拔校正因数足Ka即：
U KaU p
1 而： K a 4 1.1 H 10
式中H 为安装点的海拔高度，单位是m。
关系，并不是一种简单的线性关系，而是随电极形
状、电压类型和气隙长度而变化的复杂关系。
除了在气隙长度不大、电场也比较均匀或长度虽 大、但击穿电压仍随气隙长度呈线性增大(如雷电冲击
电压)的情况下，上式仍可适用外，其他情况下的空气
密度校正因数应按下式求取：
p 273 t0 Kd p 0 273 t
Kd U U0 Kh
K d ：空气密度校正因数 K h ：湿度校正因数
上式不仅适用于气隙的击穿电压，也适用于
外绝缘的沿面闪络电压。
一、对空气密度的校正 空气密度与压力和温度有关。空气的相对密
度：
p 2.9 T
式中： p ：气压,kPa
T ：温度,K.
在大气条件下，气隙的击穿电压随 而提高。
1 、极间距离相同的正、负极性“棒 — 板”气隙在自持放 电前、后气体放电的差异 自持放电前的阶段（电晕放电阶段） 正极性“棒 — 板”：因棒极带正电位，电子崩中的电
子迅速进入棒极，正离子暂留在棒极附近，这些空间电荷
消弱了棒极附近的电场而加强了外部空间的电场，阻止了 棒极附近流注的形成，使得电晕起始电压有所提高 负极性“棒 — 板”：因棒极带负电位，电子崩中电子 迅速向板极扩散，正离子暂留在棒极附近，这些空间电荷 加强了棒极附近的电场而消弱了外部空间的电场，使得棒
正由于此，在不同大气条件和海拔高度下所
得出的击穿电压实测数据都必须换算到某种标准
条件下才能互相进行比较。
国标规定的大气条件： 压力：p0=101.3kPa(760mmHg)； 温度：t0=20摄氏度或T0=293K； 绝对湿度：hc=11g/m3。
实验条件下的气隙击穿电压 U 与标准大气条
件下的击穿电压 U 之间关系： 0
的增大
实验表明，当 处于0.95 ～1.05的范围内时，
气隙的击穿电压几乎与 成正比，即此时的空气
密度校正因数
K，因而： d
U U 0

气隙不很长(例如不超过1m)时：上式能足够准
确地适用于各种电场型式和各种电压类型下作近似 的工程估算。

更长的空气间隙：击穿电压与大气条件变化的
极附近流注容易形成，降低了电晕起始电压
电晕放电电压：正极性“棒 — 板” 〉负极性“棒 —
板” 自持放电后的阶段（击穿放电阶段） 正极性棒 — 板：当电压进一步提高，随着电晕放电
区的扩展，强场区逐步向板极推进，流注发展是顺利持续 的，直至气隙被击穿，其击穿电压较低 负极性棒 — 板：当电压进一步提高时，电晕区不易
m
n
式中指数 m，n与电极形状、气隙长度、电压类型 及其极性有关，其值在0.4～1.0的范围内变化,具体取 值国家标准中有规定。
二、对湿度的校正
大气中所含的水气分子能俘获自由电子而形 成负离子，这对气体中的放电过程显然起着抑制 作用，可见大气的湿度越大，气隙的击穿电压也 会增高。

在均匀和稍不均匀电场中，放电开始时，整个
向外扩展，流注发展是逐步顿挫的，整个气隙的击穿是不
顺利的，其击穿电压比正极性时高得多，击穿完成时间也 要长得多
击穿放电电压：正极性“棒 —板”〈 负极性“棒 —
2、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程 短间隙： 电子崩 — 流注 — 主放电（击穿） 长间隙： 电子崩 — 流注 — 先导 — 主放电（击穿）