懸浮電位是什麼?

據說金屬構件不接地在高壓中會產生懸浮電位,這個電位是什麼,又是怎麼產生的呢?高壓部分對該構件放電的條件是什麼?


謝邀

首先,我們來看看這個名詞「懸浮電位」

每一個名詞,都反應了其代表之物的特性,「電位大小」反應了對「0電位」的電壓。那」懸浮」意味著什麼?懸浮代表著飄忽不定,並不完全確定。

想到了這一層,我們看看下面這個情形,來理解為什麼「懸浮

PS:沒畫圖工具,麻煩將就一下,配色我也知道渣,但是我們不是為了好看嘛!

再PS:你要把空氣的範圍想得廣闊一點。

請問題主,你覺得金屬殼體的「 電位 」是多少?我們拿東西測一下就對了,是吧?

這個好簡單,完全沒有任何問題好嗎!

才怪啊!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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在沒有測量儀錶時,電源通過絕緣材料、金屬殼體、空氣三者「串聯」,然後才和接到了大地

金屬殼體是等電位的,它的電位取決於「絕緣材料」和「空氣」的電阻比值

但是,當加入測量儀錶的時候,就變成了這樣

串並聯的基礎知識,題主肯定懂吧!測量儀器要測量電阻/電壓,它的內阻應比被測物大很多。

測量儀錶的電阻很大,測量什麼MΩ級別的電阻,絕對沒有問題,如果達到GΩ級別,那普通的萬用表就不夠了,但是只要稍微專業的大設備,也可以測。

但是這個空氣的電阻是什麼量級呢?

(10e14~10e17)Ω·m

反正就是很大就對了,測量儀器要側准電壓的前提,是其電阻要比被測量的「物體」電阻大很多,結果現在不僅不比「被測物」的電阻大,還小很多。

結果就是,金屬殼體的電位測量結果由測量儀器的內阻大小決定。

你用普通的萬用表測得的是一個結果,用示波器測得的是另一個結果,用高阻計測得的又會是另一個結果。有多少種儀器,就會有多少種結果。所以這個電位就是「懸浮」的。

就算,你拿出一個內阻宇宙霹靂無敵大的測量儀器,把這個值測量准了,只要這個被測物體,稍微挪動一下位置,其值也會發生變化,這個角度來說,這個電位依然是"懸浮」的


電力設備中的金屬部件,由於某些原因失去接地,處於高壓與低壓電間,按其阻抗形成分壓,而在這一金屬上產生一對地電位就是懸浮電位。懸浮電位的產生可以理解成:設備中某金屬部件由於沒有接地積累了大量電荷,這些電荷與大地間形成了一個電位差。此金屬部件的電位是不確定的(又不接地,又沒有與高壓或低壓電位連接)

我在做帶電檢測時見過的懸浮電位故障大部分來自緊固用金屬螺栓。由於設備運行時的振動等因素,導致螺栓與地的連接鬆動脫落,導致懸浮電位放電。另外一個較常見的是變壓器鐵芯,由於規程要求鐵芯一點接地,如果接地出現鬆動或者脫落,鐵芯將在高壓繞組和地之間形成懸浮電位,這就是較嚴重的變壓器故障了。

懸浮電位處電壓相對正常情況下的電壓高,場強較集中,而且會破壞四周絕緣介質的形成。當懸浮電位較大時容易產生局部放電,局部放電是一種脈衝放電,放電的過程在各高校的《高電壓技術》這門課里都有講解,我就不再贅述。

根據我的了解,局部放電檢測方法也不少,超聲波(AE)法、暫態地電壓(TEV)法、特高頻(UHF)法對懸浮電位缺陷的檢測都比較靈敏。懸浮電位導致的局部放電在單周期內波形具有明顯的「雙峰」特徵,100Hz相關性明顯大於50Hz相關性,還是較容易判斷的。

下面是某個儀器對懸浮電位放電的檢測典例:

下面是我帶電檢測時某開關櫃的超聲波檢測圖譜,有興趣的可以看一下:

PS:懸浮電位也不是毫無用處,很多電力人應該做過一道要求改善極不均勻場中電場分布的選擇題,答案就是在電場中加入金屬板,金屬板形成懸浮電位就可以在一定程度上改善電場分布。


遇到不懂的問題,就要去想最基本的原理。

為什麼會產生電位差?因為電荷分布不均勻。電荷為什麼會分布不均勻?因為電荷移動了。電荷為什麼會移動?因為有電場。電場從何而來?這不是明擺著么,因為在高壓設備中。這個高電壓是從發電廠出來的。

想到這裡,就知道了最核心的東西。

然後你只要去把具體的東西和原理一一對應上即可。產生懸浮電位的構件,一定是處於高壓電場中,而且之前接地現在不接地了。於是在電場作用下產生了電荷的聚集,進而產生了對地電位。發生在例如變壓器的調壓繞組,硅鋼片磁屏蔽,各種緊固用金屬螺栓等部位。

就是這麼簡單。


謝邀

懸浮電位這個名詞極少會用到,就算在變電站里也一般不會用到這個無法精確測量的數據。

根據以前學校里老師提過以及工作中經驗的個人理解,懸浮電位應該是介於源電位和地電位之間的導體上的電荷聚集形成的電勢,對其他電勢位存在差值。

形象點說就像是浮在半空的物體,既不在地面上,也不在高空中,無法直接接觸。


忍不了,簡單說就是空間電容分壓。

有空來細答


瀉藥,由於不是學霸,無法專業解答,直說一下我個人看法,我覺得呢可以從架空輸電線路上感應電的角度去理解會更好~


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