直接擊穿的脈沖電流波形
在高壓設(shè)備通過球間隙加到電纜上的高壓信號(hào)幅值大于故障點(diǎn)臨界擊穿電壓時(shí),電壓波穿過故障點(diǎn)一定時(shí)間后,故障點(diǎn)電離,擊穿放電,這種情況叫高壓脈沖直接擊穿。
如圖4.13.a行波網(wǎng)格圖所示,球間隙擊穿后,高電壓波-E沿電纜向前運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的電流波為i0=-E/Z0,經(jīng)時(shí)間τ后,高電壓波到達(dá)故障點(diǎn),故障點(diǎn)開始電離,在經(jīng)放電延時(shí)td后,擊穿放電。電壓從-E突跳到0,產(chǎn)生如直閃法擊穿類似的行波過程,相應(yīng)的電流波形與線性耦合器的輸出分別見圖4.13.b與4.13.c。
脈沖電流波形的第一個(gè)脈沖是球間隙擊穿時(shí)電容對(duì)電纜放電引起的,第二個(gè)脈沖則是由故障點(diǎn)傳來的故障點(diǎn)放電電流脈沖以及在測量點(diǎn)反射脈沖迭加的結(jié)果,幅值是故障點(diǎn)放電電流脈沖的兩倍,即為2E/Z0(考慮傳播損耗,實(shí)際值要?。院蟮拿}沖則是電流行波在故障點(diǎn)與測量點(diǎn)之間來回反射造成的。波形上第二個(gè)負(fù)脈沖與第三個(gè)負(fù)脈沖之間的時(shí)間差Δt=2τ對(duì)應(yīng)于電流脈沖在故障點(diǎn)與測量點(diǎn)之間往返一次所需的時(shí)間,可用來計(jì)算故障點(diǎn)與測量點(diǎn)間的距離。

(a)行波網(wǎng)格圖

(b). 電流行波

(c)線性電流耦合器輸出
圖4.13 直接擊穿的脈沖電流波形
注意不要把電容對(duì)電纜的放電脈沖與故障點(diǎn)放電脈沖的時(shí)間差,即波形上第一個(gè)與第二個(gè)負(fù)脈沖之間的時(shí)間,誤認(rèn)為是脈沖在故障點(diǎn)與測量點(diǎn)往返一次的時(shí)間2τ,由圖4.13看出,它比2τ多出了放電延時(shí)時(shí)間td,而td是不確定的,它與施加到故障點(diǎn)上的電壓、故障點(diǎn)破壞程度、電纜絕緣材料等因素有關(guān)。


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