哈工大高电压技术-第一章复习.ppt

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1、回回 顾顾1 1、气隙中带电粒子是如何形成的、气隙中带电粒子是如何形成的、气隙中带电粒子是如何形成的、气隙中带电粒子是如何形成的?气气气气体体体体分分分分子子子子在在在在外外外外界界界界因因因因素素素素的的的的作作作作用用用用下下下下，发发发发生生生生电电电电离离离离而而而而分解成电子和正离子。分解成电子和正离子。分解成电子和正离子。分解成电子和正离子。2 2、电离的主要形式有哪几种？、电离的主要形式有哪几种？、电离的主要形式有哪几种？、电离的主要形式有哪几种？碰撞电离、光电离、热电离、金属表面电离碰撞电离、光电离、热电离、金属表面电离碰撞电离、光电离、热电离、金属表面电离碰撞电离、光电离、热

2、电离、金属表面电离 3 3、气体放电的主要形式有哪几种？、气体放电的主要形式有哪几种？、气体放电的主要形式有哪几种？、气体放电的主要形式有哪几种？辉辉辉辉光光光光放放放放电电电电、火火火火花花花花放放放放电电电电、电电电电晕晕晕晕放放放放电电电电、刷刷刷刷状状状状放放放放电电电电、电弧放电电弧放电电弧放电电弧放电4 4、汤逊理论的实质、汤逊理论的实质、汤逊理论的实质、汤逊理论的实质?电电电电子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞电电电电离离离离是是是是气气气气体体体体放放放放电电电电的的的的主主主主要要要要原原原原因因因因，二二二二次次次次电电电电子子子子来来来来源源源源于于于于正正正正离离离离子子子子撞撞

3、撞撞击击击击阴阴阴阴极极极极表表表表面面面面逸逸逸逸出出出出电电电电子子子子，逸逸逸逸出出出出电子是维持气体放电的必要条件。电子是维持气体放电的必要条件。电子是维持气体放电的必要条件。电子是维持气体放电的必要条件。汤汤汤汤逊逊逊逊用用用用电电电电子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞电电电电离离离离和和和和正正正正离离离离子子子子碰碰碰碰撞撞撞撞阴阴阴阴极极极极表表表表面面面面使使使使阴阴阴阴极极极极释释释释放放放放二二二二次次次次电电电电子子子子来来来来说说说说明明明明自自自自持持持持放放放放电电电电的的的的理理理理论论论论，它它它它能较好地解释低气压、短气隙中的放电现象。能较好地解释低气压、短气隙中的放

4、电现象。能较好地解释低气压、短气隙中的放电现象。能较好地解释低气压、短气隙中的放电现象。5 5、流注理论的实质、流注理论的实质、流注理论的实质、流注理论的实质?形形形形成成成成流流流流注注注注的的的的必必必必要要要要条条条条件件件件是是是是电电电电子子子子崩崩崩崩发发发发展展展展到到到到足足足足够够够够的的的的程程程程度度度度后后后后，电电电电子子子子崩崩崩崩中中中中的的的的空空空空间间间间电电电电荷荷荷荷足足足足以以以以使使使使原原原原电电电电场场场场明明明明显显显显畸畸畸畸变变变变，大大大大大大大大加加加加强强强强电电电电子子子子崩崩崩崩崩崩崩崩头头头头和和和和崩崩崩崩尾尾尾尾处处处处的的

5、的的电电电电场场场场；另另另另一一一一方方方方面面面面，电电电电子子子子崩崩崩崩中中中中的的的的电电电电荷荷荷荷密密密密度度度度很很很很大大大大，所所所所以以以以复复复复合合合合过过过过程程程程频频频频繁繁繁繁，放放放放射射射射出出出出的的的的光光光光子子子子在在在在这这这这部部部部分分分分强强强强场场场场区区区区很很很很容容容容易易易易成成成成为为为为引引引引发发发发新新新新的的的的空空空空间间间间光光光光电电电电离离离离的辐射源。的辐射源。的辐射源。的辐射源。流流流流注注注注理理理理论论论论认认认认为为为为：二二二二次次次次电电电电子子子子的的的的主主主主要要要要来来来来源源源源是是是是空

6、空空空间间间间光光光光电电电电离离离离；气气气气隙隙隙隙中中中中一一一一旦旦旦旦出出出出现现现现流流流流注注注注，放放放放电电电电就就就就可可可可以以以以由由由由本本本本身身身身产产产产生生生生的的的的空间光电离自行维持。空间光电离自行维持。空间光电离自行维持。空间光电离自行维持。6 6 6 6、均匀电场和极不均匀电场气隙放电的特点、均匀电场和极不均匀电场气隙放电的特点、均匀电场和极不均匀电场气隙放电的特点、均匀电场和极不均匀电场气隙放电的特点 均均均均匀匀匀匀电电电电场场场场：任任任任意意意意位位位位置置置置的的的的自自自自持持持持放放放放电电电电将将将将迅迅迅迅速速速速引引引引起起起起气气

7、气气体体体体间间间间隙击穿，放电的起始电压隙击穿，放电的起始电压隙击穿，放电的起始电压隙击穿，放电的起始电压U U U U0 0 0 0为为为为击穿电压击穿电压击穿电压击穿电压；极极极极不不不不均均均均匀匀匀匀电电电电场场场场：当当当当电电电电压压压压达达达达到到到到U U U U0 0 0 0后后后后，首首首首先先先先出出出出现现现现电电电电晕晕晕晕放放放放电电电电，U U U U0 0 0 0为为为为电电电电晕晕晕晕起起起起始始始始电电电电压压压压，电电电电压压压压继继继继续续续续升升升升高高高高，相相相相继继继继出出出出现现现现刷刷刷刷状放电、火化放电（或电弧放电）。状放电、火化放电（或

8、电弧放电）。状放电、火化放电（或电弧放电）。状放电、火化放电（或电弧放电）。7 7 7 7、极极极极间间间间距距距距离离离离相相相相同同同同的的的的正正正正、负负负负极极极极性性性性“棒棒棒棒板板板板”气气气气隙隙隙隙在在在在自自自自持持持持放放放放电前、后气体放电的差异电前、后气体放电的差异电前、后气体放电的差异电前、后气体放电的差异 正正正正极极极极性性性性“棒棒棒棒板板板板”：因因因因棒棒棒棒极极极极带带带带正正正正电电电电位位位位，电电电电子子子子崩崩崩崩中中中中的的的的电电电电子子子子迅迅迅迅速速速速进进进进入入入入棒棒棒棒极极极极，正正正正离离离离子子子子暂暂暂暂留留留留在在在在棒

9、棒棒棒极极极极附附附附近近近近，这这这这些些些些空空空空间间间间电电电电荷荷荷荷消消消消弱弱弱弱了了了了棒棒棒棒极极极极附附附附近近近近的的的的电电电电场场场场而而而而加加加加强强强强了了了了外外外外部部部部空空空空间间间间的的的的电电电电场场场场，阻阻阻阻止止止止了了了了棒极附近流注的形成，使得电晕起始电压有所提高棒极附近流注的形成，使得电晕起始电压有所提高棒极附近流注的形成，使得电晕起始电压有所提高棒极附近流注的形成，使得电晕起始电压有所提高自持放电前的阶段（电晕放电阶段）自持放电前的阶段（电晕放电阶段）自持放电前的阶段（电晕放电阶段）自持放电前的阶段（电晕放电阶段）负负负负极极极极性性性

10、性“棒棒棒棒板板板板”：因因因因棒棒棒棒极极极极带带带带负负负负电电电电位位位位，电电电电子子子子崩崩崩崩中中中中电电电电子子子子迅迅迅迅速速速速向向向向板板板板极极极极扩扩扩扩散散散散，正正正正离离离离子子子子暂暂暂暂留留留留在在在在棒棒棒棒极极极极附附附附近近近近，这这这这些些些些空空空空间间间间电电电电荷荷荷荷加加加加强强强强了了了了棒棒棒棒极极极极附附附附近近近近的的的的电电电电场场场场而而而而消消消消弱弱弱弱了了了了外外外外部部部部空空空空间间间间的的的的电电电电场场场场，使使使使得得得得棒棒棒棒极附近流注容易形成，降低了电晕起始电压极附近流注容易形成，降低了电晕起始电压极附近流注容

11、易形成，降低了电晕起始电压极附近流注容易形成，降低了电晕起始电压 正正正正极极极极性性性性棒棒棒棒 板板板板：当当当当电电电电压压压压进进进进一一一一步步步步提提提提高高高高，随随随随着着着着电电电电晕晕晕晕放放放放电电电电区区区区的的的的扩扩扩扩展展展展，强强强强场场场场区区区区逐逐逐逐步步步步向向向向板板板板极极极极推推推推进进进进，流流流流注注注注发发发发展展展展是是是是顺顺顺顺利利利利持持持持续续续续的，直至气隙被击穿，其击穿电压较低的，直至气隙被击穿，其击穿电压较低的，直至气隙被击穿，其击穿电压较低的，直至气隙被击穿，其击穿电压较低自持放电后的阶段（击穿放电阶段）自持放电后的阶段（击

12、穿放电阶段）自持放电后的阶段（击穿放电阶段）自持放电后的阶段（击穿放电阶段）负负负负极极极极性性性性棒棒棒棒 板板板板：当当当当电电电电压压压压进进进进一一一一步步步步提提提提高高高高时时时时，电电电电晕晕晕晕区区区区不不不不易易易易向向向向外外外外扩扩扩扩展展展展，流流流流注注注注发发发发展展展展是是是是逐逐逐逐步步步步顿顿顿顿挫挫挫挫的的的的，整整整整个个个个气气气气隙隙隙隙的的的的击击击击穿穿穿穿是是是是不不不不顺顺顺顺利利利利的的的的，其其其其击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压比比比比正正正正极极极极性性性性时时时时高高高高得得得得多多多多，击击击击穿穿穿穿完完完完成成成成时时时时间间间

13、间也也也也要长得多要长得多要长得多要长得多电电电电晕晕晕晕放放放放电电电电电电电电压压压压：正正正正极极极极性性性性“棒棒棒棒板板板板”负负负负极极极极性性性性“棒棒棒棒板板板板”击击击击穿穿穿穿放放放放电电电电电电电电压压压压：正正正正极极极极性性性性“棒棒棒棒板板板板”负负负负极极极极性性性性“棒棒棒棒板板板板”8 8 8 8、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程 短间隙短间隙短间隙短间隙：长间隙长间隙长间隙长间隙：电子崩电子崩电子崩电子崩 流注

14、流注流注流注 主放电（击穿）主放电（击穿）主放电（击穿）主放电（击穿）电子崩电子崩电子崩电子崩 流注流注流注流注 先导先导先导先导 主放电（击穿）主放电（击穿）主放电（击穿）主放电（击穿）9 9 9 9、不同电场形式作用下的气隙击穿特性、不同电场形式作用下的气隙击穿特性、不同电场形式作用下的气隙击穿特性、不同电场形式作用下的气隙击穿特性 击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压分分分分散散散散性性性性小小小小，直直直直流流流流、工工工工频频频频交交交交流流流流、冲冲冲冲击击击击电电电电压压压压作作作作用用用用下下下下击穿电压基本相同击穿电压基本相同击穿电压基本相同击穿电压基本相同 均匀电场均匀电场均匀

15、电场均匀电场 与与与与均均均均匀匀匀匀电电电电场场场场相相相相似似似似，击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压分分分分散散散散性性性性小小小小，直直直直流流流流、工工工工频频频频交交交交流流流流、冲冲冲冲击击击击电电电电压压压压作作作作用用用用下下下下击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压基基基基本本本本相相相相同同同同；一一一一旦旦旦旦出出出出现现现现自自自自持持持持放放放放电电电电，气气气气隙隙隙隙即即即即击击击击穿穿穿穿，而而而而不不不不发发发发生生生生电电电电晕晕晕晕现现现现象象象象；电电电电场场场场不不不不对对对对称称称称时时时时，虽虽虽虽有有有有极极极极性效应，但不明显性效应，但不明显性效应，

16、但不明显性效应，但不明显 稍不均匀电场稍不均匀电场稍不均匀电场稍不均匀电场 在不同电压波形作用下，差异明显，分散性大在不同电压波形作用下，差异明显，分散性大在不同电压波形作用下，差异明显，分散性大在不同电压波形作用下，差异明显，分散性大 极不均匀电场极不均匀电场极不均匀电场极不均匀电场 在在在在工工工工频频频频交交交交流流流流电电电电压压压压作作作作用用用用下下下下：除除除除起起起起始始始始部部部部分分分分外外外外，击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压与与与与距距距距离离离离近近近近似似似似成成成成直直直直线线线线关关关关系系系系，但但但但大大大大气气气气隙隙隙隙时时时时击击击击穿穿穿穿电电电电压

17、压压压出出出出现现现现“饱饱饱饱和和和和”趋趋趋趋势势势势；“棒棒棒棒板板板板”气气气气隙隙隙隙的的的的击击击击穿穿穿穿总总总总是是是是发发发发生生生生在在在在棒棒棒棒极极极极为为为为正正正正极极极极性性性性的的的的那那那那半半半半周周周周的的的的峰峰峰峰值值值值附附附附近近近近；击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压与与与与直直直直流流流流电电电电压压压压下下下下正正正正极极极极性性性性击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压相近相近相近相近 在在在在直直直直流流流流电电电电压压压压作作作作用用用用下下下下：电电电电场场场场不不不不对对对对称称称称时时时时，极极极极性性性性效效效效应应应应明明明明显显显显

18、；正正正正极极极极性性性性“棒棒棒棒板板板板”气气气气隙隙隙隙的的的的击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压远远远远低低低低于于于于负负负负极极极极性性性性“棒棒棒棒板板板板”的击穿电压；而的击穿电压；而的击穿电压；而的击穿电压；而“棒棒棒棒棒棒棒棒”气隙的极性效应不明显气隙的极性效应不明显气隙的极性效应不明显气隙的极性效应不明显 在在在在操操操操作作作作冲冲冲冲击击击击电电电电压压压压作作作作用用用用下下下下：其其其其击击击击穿穿穿穿特特特特性性性性具具具具有有有有“U U形形形形曲曲曲曲线线线线”特特特特性性性性和和和和“饱饱饱饱和和和和”特特特特性性性性；其其其其击击击击穿穿穿穿电电电电压压压

19、压不不不不仅仅仅仅远远远远低低低低于于于于雷雷雷雷电电电电冲冲冲冲击击击击电电电电压压压压，有有有有时时时时在在在在波波波波前前前前时时时时间间间间内内内内比比比比工工工工频频频频击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压还还还还低低低低；且且且且其其其其击击击击穿穿穿穿电电电电压和放电时间的分散性比雷电冲击电压下要大得多压和放电时间的分散性比雷电冲击电压下要大得多压和放电时间的分散性比雷电冲击电压下要大得多压和放电时间的分散性比雷电冲击电压下要大得多 在在在在冲冲冲冲击击击击电电电电压压压压作作作作用用用用下下下下：当当当当电电电电压压压压升升升升高高高高到到到到静静静静态态态态击击击击穿穿穿穿电电电

20、电压压压压时时时时，击击击击穿穿穿穿过过过过程程程程不不不不一一一一定定定定立立立立即即即即发发发发生生生生，必必必必须须须须等等等等到到到到气气气气隙隙隙隙中中中中出出出出现现现现一一一一个个个个能能能能引引引引起起起起电电电电离离离离过过过过程程程程并并并并最最最最终终终终导导导导致致致致击击击击穿穿穿穿的的的的有有有有效效效效电电电电子子子子，即即即即存存存存在在在在放放放放电电电电时时时时延延延延，所所所所加加加加冲冲冲冲击击击击电电电电压压压压越越越越高高高高，放放放放电电电电时时时时延延延延越越越越短短短短；表表表表征征征征气气气气隙隙隙隙冲冲冲冲击击击击击击击击穿穿穿穿特特特特性

21、的两种方法是：性的两种方法是：性的两种方法是：性的两种方法是：50%50%50%50%冲击击穿电压和伏秒特性曲线冲击击穿电压和伏秒特性曲线冲击击穿电压和伏秒特性曲线冲击击穿电压和伏秒特性曲线10101010、大气条件对气隙击穿特性的影响、大气条件对气隙击穿特性的影响、大气条件对气隙击穿特性的影响、大气条件对气隙击穿特性的影响 在在在在不不不不同同同同大大大大气气气气条条条条件件件件和和和和海海海海拔拔拔拔高高高高度度度度下下下下所所所所得得得得出出出出的的的的击击击击穿穿穿穿电电电电压压压压实实实实测测测测数据都必须换算到某种标准条件下才能互相进行比较数据都必须换算到某种标准条件下才能互相进行

22、比较数据都必须换算到某种标准条件下才能互相进行比较数据都必须换算到某种标准条件下才能互相进行比较对空气密度的校正对空气密度的校正对空气密度的校正对空气密度的校正 对湿度的校正对湿度的校正对湿度的校正对湿度的校正 对海拔的校正对海拔的校正对海拔的校正对海拔的校正11111111、工程上，提高气体介质电气强度的方法、工程上，提高气体介质电气强度的方法、工程上，提高气体介质电气强度的方法、工程上，提高气体介质电气强度的方法 改进电极形状改进电极形状改进电极形状改进电极形状 利用空间电荷利用空间电荷利用空间电荷利用空间电荷 极不均匀电场中采用屏障极不均匀电场中采用屏障极不均匀电场中采用屏障极不均匀电场

23、中采用屏障 采用高气压采用高气压采用高气压采用高气压 采用强电负性气体采用强电负性气体采用强电负性气体采用强电负性气体 采用高真空采用高真空采用高真空采用高真空改改改改善善善善气气气气隙隙隙隙中中中中的电场分布的电场分布的电场分布的电场分布消消消消弱弱弱弱和和和和抑抑抑抑制制制制气气气气体体体体介介介介质中的电离过程质中的电离过程质中的电离过程质中的电离过程沿面放电的概念沿面放电的概念沿面放电的概念沿面放电的概念：气体中沿着固体绝缘表面放电的形式有：气体中沿着固体绝缘表面放电的形式有：气体中沿着固体绝缘表面放电的形式有：气体中沿着固体绝缘表面放电的形式有：指指指指沿沿沿沿气气气气体体体体介介介

24、介质质质质与与与与固固固固体体体体介介介介质质质质的的的的交交交交界界界界面面面面上发展的一种上发展的一种上发展的一种上发展的一种特殊的气体放电现象特殊的气体放电现象特殊的气体放电现象特殊的气体放电现象沿面滑闪沿面滑闪沿面滑闪沿面滑闪：沿面闪络沿面闪络沿面闪络沿面闪络：尚未发生击穿的放电形式尚未发生击穿的放电形式尚未发生击穿的放电形式尚未发生击穿的放电形式沿面击穿的放电现象沿面击穿的放电现象沿面击穿的放电现象沿面击穿的放电现象11111111、沿面放电的概念、主要类型、沿面放电的概念、主要类型、沿面放电的概念、主要类型、沿面放电的概念、主要类型沿面放电的类型沿面放电的类型沿面放电的类型沿面放电的类型：干闪放电干闪放电干闪放电干闪放电 湿闪放电湿闪放电湿闪放电湿闪放电 污闪放电污闪放电污闪放电污闪放电 冰闪放电冰闪放电冰闪放电冰闪放电