气体电介质的击穿特性.pptVIP

* * （b）二次电子崩 光子使附近的气体因光电离而产生二次电子 它们在由正空间电荷所引起的畸变和加强了的局部电场作用下，又形成新的电子崩，即二次电子崩 * * （2）流注的形成和发展 二次电子崩中的电子＋初始电子崩的正空间电荷——混合通道（流注）。流注通道和二次崩留下的正电荷，大大加强了流注发展方向的电场，产生新电子崩，从而使流注向前发展 * * （3）间隙的击穿 流注不断向阴极报进，头部电场越来越强，因而其发展也越快 流注发展到阴极，间隙被导电良好的等离子通道所贯通——间隙击穿 * * 在电离室中得到的初始电子崩照片 图a和图b的时间间隔为1?10-7 秒 p=270毫米汞柱， E=10.5千伏/厘米 初始电子崩转变为 流注瞬间照片 p＝273毫米汞柱 E=12千伏/厘米 电子崩在空气中的发展速度约为1.25?107cm/s * * 在电离室中得到的阳极流注发展过段的照片 正流注的发展速度约为1?108?2?108cm/s * * 自持放电条件 形成流注——空间光电离维持放电（自持放电） 如果电场均匀，间隙就将被击穿。所以流注形成的条件就是自持放电条件，在均匀电场中也就是导致击穿的条件。 流注形成的条件：足够的空间光游离——较多的初始电子崩（电子崩积累到一定的数量） * * （二）流注理论对高气压、长间隙（pd很大）放电现象的解释 1．放电外形 具有通道形式 流注前方随着其向前发展而更为增强 多流注之间互相抑制发展 二次电子崩在空间的形成和发展带有统计性，所以火花通道常是曲折的，并带有分枝。 电子崩则不然，由于其中电荷密度较小，故电场强度还很大，因而不致影响到邻近空间内的电场，所以不会影响其它电子崩的发展 2．放电时间短 二次电子崩由光电离形成，所以流注发展速度极快——放电时间特别短 3．放电不受阴极材料的影响 维持放电靠光电离，而不是阴极表面的电离过程，与材料无关在Pd值较小时，起始电子不可能在穿越极间距离后完成足够多的碰撞电离次数，因而难以聚积到足够的电子数，这样就不可能出现流注，放电的自持只能依靠阴极上的γ过程。 * * * 不均匀电场中气体的击穿过程 持续电压作用下的击穿电压 雷电冲击电压下空气的击穿电压 引入新课 操作冲击电压下空气的击穿电压 提高气体间隙击穿场强的方法 沿面放电 * * 电晕放电 极性效应 先导 主放电 雷击冲击电压的波形 伏秒特性 流注的形成和发展 沿面放电 知识点 电晕放电 1 电晕的产生 极不均匀电场中，间隙中的最大场强比平均场强大得多。外加电压比较低的时候，曲率大（曲率半径较小）的电极附近电场强度已足够大可引起强烈的游离，在这局部的强场区形成放电。这种仅仅发生在强场区的局部放电称为电晕放电。 电晕放电是极不均匀电场特有的自持放电形式。 电晕放电的现象 薄薄的发光层； 伴有“咝咝”放电声； 发出臭氧气味。 * * 起始电压 起始场强 开始出现电晕时的电压 开始出现电晕时电极表面的场强 * * 输电线路的电晕起始场强与导线半径及空气密度有关，一般用经验公式来推算，应用最广的是皮克公式： m：导线表面粗糙系数与气象系数的乘积; δ:空气相对密度； r: 导线半径（cm） * * 3、电晕放电的效应 （1）电晕电流具有高频脉冲性质，对无线电通讯产生干扰。 （2）电晕使空气发生化学反应，产生O3、NO、NO2。 （3）产生能量损耗。电晕损耗是超高压输电线路设计时必须考虑的因素，坏天气时电晕损耗要比好天气时大得多。 对于500－750kV的超高压输电线路，在天气好时电晕损耗一般不超 过几个W/km，而在坏天气时，可以达到100 W/km以上。 ? 因此在设计超高压线路时，需要根据不同天气条件下电晕损耗的实测数据和线路参数，以及沿线路各种气象条件的出现概率等对线路的电晕损耗进行估算 降低电晕的方法： 从根本上设法限制和降低导线的表面电场强度。 * * 在极不均匀电场中，放电一定从曲率半径较小的那个电极表面开始，与该电极极性无关。 对于电极形状不对称的不均匀电场气隙，如棒——板间隙，棒电极的极性不同时，间隙的起晕电压和击穿电压的大小也不同。这种现象称为极性效应。 原因：棒电极的极性不同时，间隙中的空间电荷对外电场的畸变作用不同。 * * 正棒—负板间隙 当电子崩发展到棒极时，电子进入棒极中和。正离子留在棒极附近以较慢速度向板极运动，正空间电荷使紧贴棒极附近的电场减弱，不易形成流注，放电难以自持，故起晕电压高。而正空间电荷加强了朝向板极的电场，有利于流注向板发展，故击穿电压较低。 * * 负棒—正板 阴极表面游离产生的电子通过强场区形成电子崩，电子向板极运动进入弱场区后不再引起游离，并大多形成负离子。因其浓度小，对电场