高电压技术 第一章第二节 电子崩.ppt

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1、We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University 第一

2、章第一章 气体放电的基本物理过程气体放电的基本物理过程We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University 第第一一节节 带电粒子的产生和消失带电粒子的产生和消失第第二二节节 电子崩电子崩第三节第三节 自持放电条件自持放电条件第四节第四节 起始电压与气压的关系起始电压与气压的关系第五节第五节 气体放电的流注理论电气体放电的流注理论电第六节第六节 不均匀电

3、场中的放电过程不均匀电场中的放电过程第七节第七节 放电时间和冲击电压下的气隙击穿放电时间和冲击电压下的气隙击穿第八节第八节 沿面放电和污闪事故沿面放电和污闪事故本章主要内容We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University 第一节 带电粒子的产生和消失1气体放电的概念n气体放电气体中流通电流的各种形式。1.正常状态：优良的绝缘体。l在一个立方厘米体积内

4、仅含几千个带电粒子,但这些带电粒子并不影响气体的绝缘。l空气的利用：架空输电线路个相导线之间、导线与地线之间、导线与杆塔之间的绝缘；变压器相间的绝缘等。返回We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University 过程（电子崩过程）电子崩的形成过程 由外电离因素产生一个初始电子电子数目迅速增加，如同冰山上发生雪崩一样，形成了电子崩产生正离子和自由电子原来的电

5、子和新产生的电子继续移动，不断发生电子碰撞电离电场力作用下，电子沿电场做定向移动与中性粒子发生电子碰撞中性粒子发生电离第二节 电子崩返回We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University u电子崩的形状：“崩头大、崩尾小。”p电子发生电子碰撞后，电子的速度快，所以会大量的集中在崩头；p正离子移动速度较慢，所以缓慢的移向崩尾。u电子崩电子数按几何级数不断

6、增多，像雪崩似的发展。从而形成的急剧增大的空间电子流。崩头崩尾第三节 均匀电场中气体击穿的发展过程返回We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University 过程引起的电流u电子碰撞电离系数表示一个电子沿电场方向运动1cm 的行程中所完成的碰撞电离次数平均值。u即是一个电子在单位长度行程内新电离出的电子数或正离子数。i注意：必须是电子发生碰撞且电离的次数，

7、若电子只发生了碰撞没有导致电离则不能计入中。的定义第二节 电子崩We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University nad电子增长规律（n0个电子行进x距离产生的电子数n）令x=d，抵达阳极电子数na过程的分析（电子崩的计算）设：在外电离因素光辐射的作用下，单位时间内阴极单位面积产生n0个电子，由于碰撞电离和电子崩得作用下，在距离阴极x处，电子数增至n

8、个。在dx段上产生的新电子dndnndx第二节 电子崩We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University nadu令x=d，进入阳极的电流（外回路电流）p若I0=0，则I=0，既若去掉外界电离因素，气隙中电流为0，气体放电停止。过程的分析（电子崩的计算）途中新增的电子数或正离子数n电子电流增长规律 将式 两边乘以电子电荷qe式中：I0初始电子引起的初始

9、电流u结论：若只有过程，气体放电是不能自持的。第二节 电子崩We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University 的分析u假设电子的平均自由行程为e，运动1cm碰撞次数为1/e，但并不是每次碰撞都引起电离；u碰撞引起电离的概率为 ，xi 为电子造成碰撞电离而必须飞跃的最小距离。u根据定义有：式中：A、B与气体种类有关的常数；E电场强度；P气体压力。第二节

10、 电子崩We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University u由式 ，可得结论：电场强度E增大，则增大；气体压力P很大（电子的平均自由行程e很小）或者气体压力P很小（电子的平均自由行程e很大）时，值都很小。既在高气压或高真空的条件下，气体间隙不易发生放电现象，具有较高的电气强度。第二节 电子崩返回We are located in CHENGDUSEEISEEISchool of Electrical Engineering and InformationSchool of Electrical Engineering and Information Sichuan University 输电线路以气体作为绝缘材料 变压器相间绝缘以气体作为绝缘材料返回