高電壓技術——第四講-自持放電條件2.3學習資料.ppt

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1、高電壓技術——第四講-自持放電條件2.3上節(jié)回顧：碰撞電離系數(shù)α？一個電子沿電力線方向行經(jīng)1cm時平均發(fā)生的碰撞電離次數(shù)。電子崩過程電子數(shù)與電離系數(shù)及電子行經(jīng)距離的表達式？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的大小對碰撞電離系數(shù)的影響具體含義分析?p很大或很小時，α都比較小，1.p很大時，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，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程是不會發(fā)生自持放電的。要達到自持放電的條件，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）來取代初始電子（由外電離產(chǎn)生）。而二次電子的產(chǎn)生機制與pd值（氣壓和氣隙長度的乘積）有關。pd值較小時，適用于湯遜理論。pd值較大時，適用于流注理論。而對于空氣來說，這一pd值得分界線大約為260kPa.mm一、pd值較小時的情況湯遜理論認為二次電子的來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，均勻電場中氣體的擊穿電壓是氣壓和間隙長度乘積pd的函數(shù)。Ub=f(pd)一、pd值較小時的情況2.氣體擊穿的巴申定律一

3、、pd值較小時的情況3.氣體密度對擊穿的影響巴申定律的前提條件是溫度恒定，因此對于氣溫并非恒定的情況，應引入氣體相對密度。氣體相對密度δ，指氣體密度與標準大氣條件下密度之比。二、pd值較大時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)生擊穿的時間，至少應為正離子穿過間隙的時間。然而在氣壓高時，實測的放電時間遠小于正離子穿越間隙所需的時間?！穼τ趐d值較大時，湯遜理論不適合。二、pd值較大時的情況流注放電：放電過程也是從電子崩開始，當電子發(fā)展到一定階段后產(chǎn)生電離特強、發(fā)展速度更快的新的放電區(qū)。流注理論認為二次電子來源于光

4、電離。1.流注的形成條件1）電子崩發(fā)展到足夠的程度。原電場明顯畸變，加強了崩頭及崩尾處的電場。2）電子崩中電荷密度大，復合頻繁，放射的光子在強電廠區(qū)易引起光電離。二、pd值較大時的情況二、pd值較大時的情況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到一定數(shù)量才能使原電場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）放電時延不同。等等。。三、電負性氣體的情況對于強電負性氣體，還應考慮其電子附著過程（η過程）。η系數(shù)

5、：一個電子沿電力線方向行經(jīng)1cm時平均發(fā)生的電子附著次數(shù)。在電負性氣體中有效的碰撞電離數(shù)在均勻電場中達到陽極的電子數(shù)為：強電負性氣體的工程應用屬于流注放電的范疇。自持放電條件：三、電負性氣體的情況1.SF6氣體的K=10.5，遠小于空氣的K值。K——初始崩頭電子數(shù)，雖然SF6電子數(shù)少，但其帶電質點除了正離子、電子還有負離子，即其帶電質點數(shù)大。2.由于強電負性氣體中，所以其自持放電場強比非電負性氣體高得多。以SF6氣體為例，在101.3kPa，20℃的條件下，均勻電場中擊穿場強為Eb≈89kV/cm，約為同樣條件的空氣間隙的擊穿場強的3倍?？偨Y：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）來取代初始電子（由外電離產(chǎn)生）。2.湯遜理論適用條件？認為二次電子來源是？pd值較小，二次電子來源是正離子撞擊陰極。3.湯遜理論中均勻電場自持放電的條件是？（定量）總結：4.巴申定律說明了哪兩個變量之間的關系？Ub=f(pd)5.流注理論的適用條件？認為二次電子來源是？Pd值較大時，空間的光電離。6.均勻電場流注自持放電的條件？（定量）總結：7.均勻電場強電負性氣體自持放電的條件？8.強電負性氣體的K值與空氣的K相比較大小？并分析原因？強電負性氣體的K較小，由于其雖然電子數(shù)少，但帶電

7、質點多。9.強電負性氣體的擊穿場強與空氣相比較大?。坎⒎治鲈?？強電負性氣體擊穿場強大，因為其電離系數(shù)小。無作業(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