直接擊穿的脈沖電流波形

在高壓設備通過(guò)球間隙加到電纜上的高壓信號幅值大于故障點(diǎn)臨界擊穿電壓時(shí)，電壓波穿過(guò)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沿電纜向前運動(dòng)，相應的電流波為i0＝-E/Z0，經(jīng)時(shí)間τ后，高電壓波到達故障點(diǎn)，故障點(diǎn)開(kāi)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(lèi)似的行波過(guò)程，相應的電流波形與線(xiàn)性耦合器的輸出分別見(jiàn)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)電容對電纜放電引起的，第二個(gè)脈沖則是由故障點(diǎn)傳來(lái)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?。?，以后的脈沖則是電流行波在故障點(diǎn)與測量點(diǎn)之間來(lái)回反射造成的。波形上第二個(gè)負脈沖與第三個(gè)負脈沖之間的時(shí)間差Δt＝2τ對應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(lái)計算故障點(diǎn)與測量點(diǎn)間的距離。

 (a)行波網(wǎng)格圖

(b). 電流行波

(c)線(xiàn)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)負脈沖之間的時(shí)間，誤認為是脈沖在故障點(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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