谢鑫达,陈少康,董懿飞,郑跃胜

(福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州 350108)

1 引言

空气间隙的耐压特性是高压输电线路绝缘设计首先要关注的问题之一[1-2]。高压输电工程不断发展以来数十年，国内及国外相关研究人员对空气间隙耐压特性做了大量的实验研究，从经验公式[3]、物理过程[4]、数值仿真[5]等角度，提出了许多击穿电压预测模型。可是空气间隙的放电物理过程过于复杂，相关科学理论还未得到完善。此外，气温、气压等随机因素对气体放电有一定的影响，使得击穿过程存在一定的分散性。因此，探索研究空气间隙击穿的新思路，对揭示气体放电相关机理，为高压输电线路的绝缘设计提供理论依据有重要意义。

上个世纪末，CRIEPI通过分析大量的实验数据提出了正极性冲击下50%击穿电压经验公式，该经验公式适用于间距1～25m的棒-板空气间隙[6]。文献[7]提出了空气间隙放电与间距的半经验公式，该公式的间距范围在4～25m之间。目前对于空气长间隙、冲击电压下的击穿特性研究成果较为成熟，而对于短间隙的工频击穿电压研究较少。

近年来，相关学者试图通过建立物理模型来模拟放电的物理过程。流注发展理论被多数学者接受，文献[8]利用数值仿真方法，建立短间隙下流注发展的流体模型，得到流注发展的物理过程以及电荷的分布情况。文献[9]对短间隙极不均匀电场的工频击穿特性进行了实验研究，利用电极结构几何参数提出复合击穿判据，弥补了流注起始判据在短间隙极不均匀电场预测的不足。……