1.2.4 大气条件对气体击穿的影响

大气中间隙的放电电压随空气密度的增大而提高，这是因为空气密度增大时，电子的平均自由行程缩短，使电离过程削弱的缘故。而对于空气湿度来说，在极不均匀电场中，空气中的水分能使间隙的击穿电压有所提高，这是因为水分子具有弱电负性，容易吸附电子使其形成负离子的缘故。但湿度对均匀电场间隙击穿的影响很小，因为均匀场间隙在击穿前各处的场强都很高，即各处电子运动速度都很高，不易被水分子捕获而形成负离子。所以，在均匀场或稍不均匀场间隙中，通常对湿度的影响可忽略不计。本节中讨论湿度对放电的影响是指空气中水汽分子的影响，当空气的相对湿度很高而在固体绝缘表面发生凝露时，情况就不同了。这种情况下电场分布会发生畸变，因而导致气隙击穿电压或沿固体绝缘表面的闪络电压下降。

1.湿度校正因数和空气密度校正因数

根据我国国家标准，在不同大气状态下，外绝缘的放电电压可按如下公式校正：

式中 U_s——标准大气状态下（气压为0.1013MPa，温度为20℃，绝对湿度为11g/cm3）外绝缘放电电压；

U——实际大气状态下外绝缘放电电压；

K_d——空气密度校正因数；

K_h——湿度校正因数。

显然，大气状态不同时，外绝缘试验电压也应该按照式（1-68）换算。空气密度校正因数K_d为

式中 P——试验条件下的气压（Pa）；

t——试验条件下的气温（℃）；

P_s、t_s——标准状态下的气压和气温。

湿度校正因数K_h为

式中 k——绝对湿度的函数，根据外施电压形式不同而采用图1-22中曲线1或者曲线2。

而式（1-69）与式（1-70）中的幂m、n和w取决于电压的形式、极性和放电距离d。目前标准中假定m=n，即

式中 δ——空气相对密度。

2.海拔的影响

随着海拔的增加，大气压力下降，空气密度减小，导致外绝缘放电电压也随之下降。

海拔对外绝缘放电电压的影响一般也由经验公式估计。根据我国国家标准GB/T 11022—2020《高压交流开关设备和控制设备标准的共同技术要求》规定，对用于海拔4000m以下1000m以上的设备外绝缘以及干式变压器绝缘，在非高海拔地区试验时，其试验电压U应为标准状态下试验电压U_s乘以海拔校正系数K_A即

式中 H——安装地点海拔。

为简单起见，取下述确定值：m=1，对于工频、雷电冲击和相间操作冲击电压；m=0.9，对于纵绝缘操作冲击电压；m=0.75，对于相对地操作冲击电压。

以上公式还比较简单，对于一些较复杂的，比如相同海拔、不同地区间大气状态以及不同湿度下的大气状态没有比较好地解决，对于海拔对外绝缘放电电压的影响，仍在继续研究中。