换流站直流场设备空气间隙的电极形状不同时，其操作冲击放电特性差别较大，如换流阀组、平波电抗器等在顶端安装了大尺寸均压环的设备对周围接地体构成的空气间隙形状较好，放电电压相对较高，需要的间隙距离相对较小；极母线及配装的均压环尺寸较小，构成的空气间隙形状相对差些，所需的间隙距离相对就大。因此，中国电力科学研究院（简称电科院，下同）主要针对极母线与周围接地体之间构成的空气间隙放电特性进行了试验研究[9]。
试验中，操作冲击放电特性在极母线对地的两种典型电极下进行：一是极母线对接地的防护遮拦；二是极母线对支柱绝缘子底部支架。
1）极母线对接地的防护遮拦放电特性
考虑到在换流站阀厅和直流场内用于连接各高压设备的极母线通常有两种型式——硬母线（管状，又称管母线）和软母线（多分裂的软导线），电科院对这两种型式的母线均进行了试验。试验中选用的硬母线为长度11.5m、直径250mm的铝管，母线两端采用球形电极以改善端部电场分布；软母线为长12m、分裂间距500mm的四分裂导线（子导线直径为33mm），母线两端安装均压环，并通过上抬约8°～9°模拟软导线垂弧。用对地高度1.88m的不锈钢管模拟接地遮拦，钢管管径约为75mm。
考虑极母线和遮拦呈垂直布置时的正极性操作冲击放电电压比平行布置时低，在进行本次试验时极母线与遮拦间隙均采用垂直方式布置，间隙距离的试验范围在3～10m之间。试验中的试品布置示意图如图18-10、图18-11所示。
图18-10 软母线-遮拦间隙试验布置示意图
图18-11 硬母线-遮拦间隙试验布置示意图
试验结果显示：
（1）硬母线和软母线的放电电压相差不大
从试验结果[9]可以看出，硬母线和软母线对空气间隙的50%操作冲击放电电压主要取决于空气间隙距离，而与母线型式关系不大。在相同的空气间隙下，两者放电电压相差在3%以内。
（2）极母线操作冲击放电电压与空气间隙距离近似呈线性关系(www.xing528.com)
在该试验条件下，空气间隙在3～10m范围内时，50%操作冲击放电电压与空气间隙距离之间基本呈线性关系[9]。
2）极母线对支柱绝缘子底部支架的放电特性
试验中选用的硬母线仍为直径250mm的铝管，其支柱绝缘子底部支架采用钢结构，高度约为8m。试验中硬母线与支柱绝缘子的布置示意图如图18-12所示，支柱绝缘子结构高度的试验范围在4～10m之间[10]。
图18-12 ±800kV支柱绝缘子试验布置示意图
试验结果表明：
（1）极母线操作冲击放电电压与支柱绝缘子高度近似呈线性关系
在本次试验的条件下，50%操作冲击放电电压与支柱绝缘子结构高度之间也基本呈线性关系，如图18-13所示[10]。
（2）放电电压较高，所需的空气间隙距离较小
将极母线对接地遮拦的试验结果与本试验结果绘在同一坐标系中，如图18-13所示[10]。从图中可以看出，极母线对支柱绝缘子底部支架的放电电压较高，从而在相同的操作过电压下所需的空气间隙较小。这主要是由于极母线对支柱绝缘子底部支架的电极形状与典型的棒—棒间隙相似，放电电压较高，而极母线对地上遮拦的电极形状与典型的棒—棒间隙相似程度相对低一些，故其放电电压相对极母线对支柱绝缘子底部支架放电电压要低。
图18-13 母线与支柱绝缘子的操作冲击放电特性比较
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