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1、高電壓技術(shù)——第四講-自持放電條件2.3上節(jié)回顧：碰撞電離系數(shù)α？一個(gè)電子沿電力線方向行經(jīng)1cm時(shí)平均發(fā)生的碰撞電離次數(shù)。電子崩過(guò)程電子數(shù)與電離系數(shù)及電子行經(jīng)距離的表達(dá)式？碰撞電離系數(shù)的影響因素有哪些？p,T,E,Ui上節(jié)回顧：p的大小對(duì)碰撞電離系數(shù)的影響具體含義分析?p很大或很小時(shí)，α都比較小，1.p很大時(shí)，碰撞次數(shù)雖然多，但碰撞引起電離的概率很小。2.p很小時(shí)，雖然電離的概率很大，但碰撞次數(shù)卻很少。p很大或很小，氣隙不易發(fā)生放電現(xiàn)象。第三節(jié)自持放電條件只有電子崩過(guò)程是不會(huì)發(fā)生自持放電的。要達(dá)到自持放電的條件，只有在氣隙內(nèi)初始電子崩消失前產(chǎn)生新的電子（二次
2、電子）來(lái)取代初始電子（由外電離產(chǎn)生）。而二次電子的產(chǎn)生機(jī)制與pd值（氣壓和氣隙長(zhǎng)度的乘積）有關(guān)。pd值較小時(shí)，適用于湯遜理論。pd值較大時(shí)，適用于流注理論。而對(duì)于空氣來(lái)說(shuō)，這一pd值得分界線大約為260kPa.mm一、pd值較小時(shí)的情況湯遜理論認(rèn)為二次電子的來(lái)源是正離子撞擊陰極表面發(fā)生電子逸出。γ系數(shù)：表示每個(gè)正離子從陰極表面平均釋放的自由電子數(shù)。1.湯遜自持放電判據(jù)。一、pd值較小時(shí)的情況2.氣體擊穿的巴申定律巴申定律：在溫度恒定的條件下，均勻電場(chǎng)中氣體的擊穿電壓是氣壓和間隙長(zhǎng)度乘積pd的函數(shù)。Ub=f(pd)一、pd值較小時(shí)的情況2.氣體擊穿的巴申定律一
3、、pd值較小時(shí)的情況3.氣體密度對(duì)擊穿的影響巴申定律的前提條件是溫度恒定，因此對(duì)于氣溫并非恒定的情況，應(yīng)引入氣體相對(duì)密度。氣體相對(duì)密度δ，指氣體密度與標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下密度之比。二、pd值較大時(shí)的情況若按湯遜理論，二次電子的是由正離子撞擊陰極產(chǎn)生的自由電子。則從施加電壓到發(fā)生擊穿的時(shí)間，至少應(yīng)為正離子穿過(guò)間隙的時(shí)間。然而在氣壓高時(shí)，實(shí)測(cè)的放電時(shí)間遠(yuǎn)小于正離子穿越間隙所需的時(shí)間?！穼?duì)于pd值較大時(shí)，湯遜理論不適合。二、pd值較大時(shí)的情況流注放電：放電過(guò)程也是從電子崩開(kāi)始，當(dāng)電子發(fā)展到一定階段后產(chǎn)生電離特強(qiáng)、發(fā)展速度更快的新的放電區(qū)。流注理論認(rèn)為二次電子來(lái)源于光
4、電離。1.流注的形成條件1）電子崩發(fā)展到足夠的程度。原電場(chǎng)明顯畸變，加強(qiáng)了崩頭及崩尾處的電場(chǎng)。2）電子崩中電荷密度大，復(fù)合頻繁，放射的光子在強(qiáng)電廠區(qū)易引起光電離。二、pd值較大時(shí)的情況二、pd值較大時(shí)的情況2.流注自持放電條件流注自持放電條件：初始電子崩頭部電荷必須達(dá)到一定數(shù)量才能使原電場(chǎng)畸變和造成足夠的空間光電離。湯遜放電理論與流注放電理論的比較：（1）適用條件不一樣。pd值（2）放電機(jī)制不一樣。湯遜：二次電子：正離子撞擊陰極。流注：二次電子：光電離。（3）放電時(shí)延不同。等等。。三、電負(fù)性氣體的情況對(duì)于強(qiáng)電負(fù)性氣體，還應(yīng)考慮其電子附著過(guò)程（η過(guò)程）。η系數(shù)
5、：一個(gè)電子沿電力線方向行經(jīng)1cm時(shí)平均發(fā)生的電子附著次數(shù)。在電負(fù)性氣體中有效的碰撞電離數(shù)在均勻電場(chǎng)中達(dá)到陽(yáng)極的電子數(shù)為：強(qiáng)電負(fù)性氣體的工程應(yīng)用屬于流注放電的范疇。自持放電條件：三、電負(fù)性氣體的情況1.SF6氣體的K=10.5，遠(yuǎn)小于空氣的K值。K——初始崩頭電子數(shù)，雖然SF6電子數(shù)少，但其帶電質(zhì)點(diǎn)除了正離子、電子還有負(fù)離子，即其帶電質(zhì)點(diǎn)數(shù)大。2.由于強(qiáng)電負(fù)性氣體中，所以其自持放電場(chǎng)強(qiáng)比非電負(fù)性氣體高得多。以SF6氣體為例，在101.3kPa，20℃的條件下，均勻電場(chǎng)中擊穿場(chǎng)強(qiáng)為Eb≈89kV/cm，約為同樣條件的空氣間隙的擊穿場(chǎng)強(qiáng)的3倍?？偨Y(jié)：1.氣體自持放
6、電的條件是什么？（定性）只有在氣隙內(nèi)初始電子崩消失前產(chǎn)生新的電子（二次電子）來(lái)取代初始電子（由外電離產(chǎn)生）。2.湯遜理論適用條件？認(rèn)為二次電子來(lái)源是？pd值較小，二次電子來(lái)源是正離子撞擊陰極。3.湯遜理論中均勻電場(chǎng)自持放電的條件是？（定量）總結(jié)：4.巴申定律說(shuō)明了哪兩個(gè)變量之間的關(guān)系？Ub=f(pd)5.流注理論的適用條件？認(rèn)為二次電子來(lái)源是？Pd值較大時(shí)，空間的光電離。6.均勻電場(chǎng)流注自持放電的條件？（定量）總結(jié)：7.均勻電場(chǎng)強(qiáng)電負(fù)性氣體自持放電的條件？8.強(qiáng)電負(fù)性氣體的K值與空氣的K相比較大小？并分析原因？強(qiáng)電負(fù)性氣體的K較小，由于其雖然電子數(shù)少，但帶電
7、質(zhì)點(diǎn)多。9.強(qiáng)電負(fù)性氣體的擊穿場(chǎng)強(qiáng)與空氣相比較大?。坎⒎治鲈?？強(qiáng)電負(fù)性氣體擊穿場(chǎng)強(qiáng)大，因?yàn)槠潆婋x系數(shù)小。無(wú)作業(yè)謝謝大家！此課件下載可自行編輯修改，僅供參考！ 感謝您的支持，我們努力做得更好！謝謝
