課件：高電壓技術(shù)——第四講自持放電條件.ppt

第二章 氣體放電的 基本物理過程,上節(jié)回顧：,非自持放電和自持放電的定義？ 非自持放電：氣體放電需要靠外電離來維持。 自持放電：氣體放電只靠外施電壓就能維持。 自持放電的起始電壓：U0。 什么是電子崩？ 電子從陰極向陽極運(yùn)動時，發(fā)生碰撞電離，使電子數(shù)按幾何級數(shù)不斷增加，如雪崩式地增長，將這一劇增的電子流稱為電子崩。,上節(jié)回顧：,碰撞電離系數(shù)？ 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(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的大小對碰撞電離系數(shù)的影響具體含義分析? p很大或很小時，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(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(jī)制與pd值（氣壓和氣隙長度的乘積）有關(guān)。 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(rèn)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。 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、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(yīng)引入氣體相對密度。 氣體相對密度，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(yīng)為正離子穿過間隙的時間。 然而在氣壓高時，實(shí)測的放電時間遠(yuǎn)小于正離子穿越間隙所需的時間。 對于pd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(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)為二次電子來源于光電離。 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(qiáng)了崩頭及崩尾處的電場。 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(dá)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(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）放電時延不同。 等等。,三、電負(fù)性氣體的情況,對于強(qiáng)電負(fù)性氣體，還應(yīng)考慮其電子附著過程（過程）。 系數(shù)：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(fù)性氣體中有效的碰撞電離數(shù) 在均勻電場中達(dá)到陽極的電子數(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，均勻電場中擊穿場強(qiáng)為Eb89kV/cm，約為同樣條件的空氣間隙的擊穿場強(qiáng)的3倍。,總結(jié)：,1.氣體自持放電的條件是什么？（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(rèn)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(jié)：,4.巴申定律說明了哪兩個變量之間的關(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(jié)：,7.均勻電場強(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??？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，但帶電質(zhì)點(diǎn)多。 9.強(qiáng)電負(fù)性氣體的擊穿場強(qiáng)與空氣相比較大??？并分析原因？ 強(qiáng)電負(fù)性氣體擊穿場強(qiáng)大，因?yàn)槠潆婋x系數(shù)小。,無作業(yè),謝謝大家！,后面內(nèi)容直接刪除就行 資料可以編輯修改使用 資料可以編輯修改使用 資料僅供參考，實(shí)際情況實(shí)際分析,感謝您的觀看和下載,The user can demonstrate