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介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)的絕緣特性
閱讀：853發(fā)布時(shí)間：2024-3-25
氣體、特別是空氣,，是電力系統(tǒng)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛的絕緣材料,。如架空輸電線路相與相之間、線路與鐵塔之間,、變壓器引出線之間都是以空氣作為絕緣介質(zhì)的,。此外，在一些液體與固體絕緣材料內(nèi)部也或多或少的含有一些氣泡,。所以氣體放電的研究是高電壓技術(shù)中的一個(gè)基本任務(wù),。
在通常情況下，由于宇宙射線及地層放射性物質(zhì)的作用,，氣體中含有少量的帶電質(zhì)點(diǎn)(約為1000對(duì)/cm3),，在電場(chǎng)作用下，這些帶電質(zhì)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),，形成電導(dǎo)電流,，故氣體通常并不是理想的絕緣材料。當(dāng)電場(chǎng)較弱時(shí),，由于帶電質(zhì)點(diǎn)極少,，氣體中的電導(dǎo)電流也極小，故可認(rèn)為氣體電介質(zhì)是良好的絕緣介質(zhì)，在電場(chǎng)作用下,，電子在氣體介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1-1所示,。
當(dāng)加在氣體間隙上的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到某一臨界值后，間隙中的電流會(huì)突然劇增,，氣體介質(zhì)會(huì)失去絕緣性能而導(dǎo)致擊穿,，這種現(xiàn)象稱為氣體介質(zhì)的擊穿，也稱氣體放電,。擊穿時(shí)加在氣體間隙兩端的電壓稱為該氣隙的電壓擊穿,，或稱放電電壓，用UF表示,。均勻電場(chǎng)中,，電壓擊穿與間隙距離之比稱為該氣體介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)。擊穿場(chǎng)強(qiáng)反映了氣體介質(zhì)耐受電場(chǎng)作用的能力,，也即該氣體的電氣強(qiáng)度,，或稱氣體的絕緣強(qiáng)度；在不均勻電場(chǎng)中,，電壓擊穿與間除距離之比，稱為該氣體介質(zhì)的平均擊穿場(chǎng)強(qiáng),。
氣體間隙擊穿后,，由于電源容量、電極形式,、氣體壓力等的不同,，而具有不同的放電形式。在大氣壓或更高的氣壓下常表現(xiàn)為火花放電的形式,，但如果電源功率大,、內(nèi)阻小時(shí)，就可能出現(xiàn)電流大,、溫度高的電弧放電,。不管是火花放電還是電弧放電，放電通常限制在一個(gè)帶狀的狹窄通道中,。在極不均勻電場(chǎng)中,，可能只有局部間隙中的場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到臨界值，在此局部處首先出現(xiàn)放電,，叫局部放電,。高壓輸電線路導(dǎo)線周圍出現(xiàn)的電暈放電就屬于局部放電。
上面所說(shuō)的“放電"或“擊穿"也適用于液體或固體介質(zhì),。當(dāng)電極間既有固體介質(zhì),，又有氣體或液體介質(zhì)，它們構(gòu)成并聯(lián)的放電路徑時(shí),，放電往往沿著固體介質(zhì)表面發(fā)生,，通常叫做閃絡(luò),。例如當(dāng)輸電線路上出現(xiàn)較高的電壓時(shí)，常常會(huì)引起沿絕緣子表面的閃絡(luò),，固體介質(zhì)中的擊穿將使介質(zhì)強(qiáng)度喪失,。而在氣休或液體介質(zhì)中發(fā)生擊穿則一般只引起介質(zhì)強(qiáng)度的暫時(shí)喪失，當(dāng)外加電壓去掉后,，能恢復(fù)其絕緣性能,，故稱為自恢復(fù)絕緣。
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