辉光及弧光放电的特性研究.pdf

维普资讯 自动 化 技 术 与 应 用 2001．2 7 辉光及弧光放电的特性研究 段玉波 朴晓光 ‘刘 阳 (1．大庆石油学院，大庆 151460；2．中国联通大庆分公司) (摘要】本文分析了辉光及弧光放电的成因，通过实验得到了良好电接牲、辉光放电及弧光放电下电匿、电流和功率韵时域特 性，并借助快速付里叶变换，给出了其幅频特性，从而为有效地发现辉光及弧光放电提供了依据。 关键词 辉光放电 弧光放电 低电压 1 引言 3 辉光及弧光放电的实验研究 辉光放 电的实验电路示于图 1。主要设备包括 ： 辉光放电通常发生在导体接触不良或连接松散 240V交流 自耦变压器，实验电解槽和 电极，线性 电 的电路中，是一种高阻抗故障。目前。还没有直接观 阻和电感 、数字示 察辉光放 电的方法，熔断器和断路器等保护设备也 B通道 阴极射线示渡嚣 不太有效。由于辉光放 电可能会持续很长一段时问 且难 以被发现，所以易使周围环境的温度升高，足以 点燃附近的绝缘体而发生火灾。此外，在低压系统中 示波器 产生辉光放电的机会很多 ，由其引起火灾 的概率也 就 比较大。而在电力系统中通常依靠热和光发现火 电解槽 源，这些方法代价昂贵 ，要在整个系统设置很多传感 器。因此，有必要研究辉光放 电的特性 ，寻找辉光放 困I 辉光放电的实验 电路 在连接点之间接触 良好时，电阻较低 、电压较 电的新方法 ，以有效地预防由此而产生的火灾 。 小。而电阻和 电压的变化取决于施加在接触点的类 2 辉光及弧光放 电的成因 型和压力 ，夹持点、焊接点和接收点有不同的有效接 触面积和接触 电阻，为此，实验 电板的形状分别设计 辉光放电是一种 自持放电，不依靠外界游离因 为球形、尖型和棒型。 素而仅靠电场作用持续的放电，即使 电离作用消失 首先，使电极接触。当施加所需要的电压时．再 也能存在 。 慢慢分开电极直到建立稳定的辉光放 电，并过渡到 气体通常是 良好的绝缘体，但当两个电极之问 弧光放 电。在各个阶段，分别录取电压、电流和功率 的电场强度足够大时，其问的自由电子可积聚足够 损耗等波形 。 的能量，在向阳极运动时撞击 中性分子使其游离．并 为了进行比较，选取了有代表性的铝电极、球 一 在后面留下正离子 。电场不平衡进一步加强 了导电 球结构在良好 电接触、辉光放电及弧光放 电时的电 区域，因而有更多的电子扩散，就像雪崩一样发生击 压、电流波形 ，如图2所示。 穿，一直持续到辉光放电的产生。 7 弧光放 电之所 以能保持是 由于 电析势能足够 大，这样气隙中的正离子流向阴极时也积聚了足够