氣體放電理論

1、氣體放電理論簡要論述湯遜放電理論。當(dāng)外施電壓足夠高時，一個電子從陰極出發(fā)向陽極運(yùn)動，由于碰撞游離形成電子崩，則到達(dá) 陽極并進(jìn)入陽極的電子數(shù)為eas個(a為一個電子在電場作用下移動單位行程所發(fā)生的碰撞 游離數(shù)；s為間隙距離)。因碰撞游離而產(chǎn)生的新的電子數(shù)或正離子數(shù)為eas-1)個。這些正離 子在電場作用下向陰極運(yùn)動，并撞擊陰極.若1個正離子撞擊陰極能從陰極表面釋放r個(r 為正離子的表面游離系數(shù))有效電子，則(eas-1)個正離子撞擊陰極表面時，至少能從陰極表 面釋放出一個有效電子，以彌補(bǔ)原來那個產(chǎn)生電子崩并進(jìn)入陽極的電子，則放電達(dá)到自持放 電。即湯遜理論的自持放電條件可表達(dá)為r(eas-1)=

2、1。為什么棒一板間隙中棒為正極性時電暈起始電壓比負(fù)極性時略高？當(dāng)棒具有正極性時，間隙中出現(xiàn)的電子向棒運(yùn)動，進(jìn)入強(qiáng)電場區(qū)，開始引起電離現(xiàn)象 而形成電子崩。隨著電壓的逐漸上升，到放電達(dá)到自持、爆發(fā)電暈之前，在間隙中形成相當(dāng) 多的電子崩。當(dāng)電子崩達(dá)到棒極后，其中的電子就進(jìn)入棒極，而正離子仍留在空間，相對來 說緩慢地向板極移動。于是在棒極附近，積聚起正空間電荷，從而減少了緊貼棒極附近的電 場，而略為加強(qiáng)了外部空間的電場。這樣，棒極附近的電場被削弱，難以造成流柱，這就使 得自持放電也即電暈放電難以形成。當(dāng)棒具有負(fù)極性時，陰極表面形成的電子立即進(jìn)入強(qiáng)電場區(qū)，造成電子崩。當(dāng)電子 崩中的電子離開強(qiáng)電場區(qū)后，電

3、子就不再能引起電離，而以越來越慢的速度向陽極運(yùn)動。一 部份電子直接消失于陽極，其余的可為氧原子所吸附形成負(fù)離子。電子崩中的正離子逐漸向 棒極運(yùn)動而消失于棒極，但由于其運(yùn)動速度較慢，所以在棒極附近總是存在著正空間電荷。 結(jié)果在棒極附近出現(xiàn)了比較集中的正空間電荷，而在其后則是非常分散的負(fù)空間電荷。負(fù)空 間電荷由于濃度小，對外電場的影響不大，而正空間電荷將使電場畸變。棒極附近的電場得 到增強(qiáng)，因而自持放電條件易于得到滿足、易于轉(zhuǎn)入流柱而形成電暈放電。影響套管沿面閃絡(luò)電壓的主要因素有哪些？電場分布情況和作用電壓波形的影響電介質(zhì)材料的影響氣體條件的影響雨水的影響某母線支柱絕緣子擬用于海拔4500m的高原

4、地區(qū)的35kV變電站，問平原地區(qū)的制造廠 在標(biāo)準(zhǔn)參考大氣條件下進(jìn)行1min工頻耐受電壓試驗時，其試驗電壓應(yīng)為多少kV?保護(hù)設(shè)備與被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性應(yīng)如何配合？為什么？保護(hù)設(shè)備的伏秒特性應(yīng)始終低于被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性。這樣，當(dāng)有一過電壓作用于兩設(shè)備 時，總是保護(hù)設(shè)備先擊穿，進(jìn)而限制了過電壓幅值，保護(hù)了被保護(hù)設(shè)備測量絕緣材料的泄漏電流為什么用直流電壓而不用交流電壓？答：因為直流電壓作用下的介質(zhì)損失僅有漏導(dǎo)損失，而交流作用下的介質(zhì)損失不僅有漏導(dǎo)損 失還有極化損失。所以在直流電壓下，更容易測量出泄漏電流。7）正接法和反接法西林電橋各應(yīng)用在什么條件下？答：正接法一般應(yīng)用于實驗室內(nèi)的測試材料及小設(shè)備，實

5、現(xiàn)樣品的對地絕緣。實際上，絕大多數(shù)電氣設(shè)備的金屬外殼是直接放在接地底座上的，換句話說，就是試品的一 極是固定接地的，這時就要用反接法。8）壓充電標(biāo)準(zhǔn)電容器有什么功用？由于氣體介質(zhì)基本上無損耗，接近于理想介質(zhì)，所以由它構(gòu)成的電容器的電容量不受作用電 壓的影響，準(zhǔn)確而穩(wěn)定。這種電容器有良好的屏蔽，有無暈的電極，電容值不受周圍環(huán)境的 影響。9）高壓直流分壓器的選擇原則是什么？國際電工委員會規(guī)定 不低于0.5mA。一般 選擇在0.5mA2mA之間。10）沖擊電流波形有哪兩類？第一類：電流從零值以較短的時間上升到峰值，然后以近似指數(shù)規(guī)律或強(qiáng)阻尼正弦波形下降 到零。第二類沖擊電流波形近似為方波。11）防雷

6、的基本措施有哪些？請簡要說明?；敬胧┦窃O(shè)置避雷針、避雷線、避雷器和接地裝置。避雷針（線）可以防止雷電直接擊中 被保護(hù)物體，稱為直擊雷保護(hù)；避雷器可以防止沿輸電線侵入變電所的雷電沖擊波，稱為侵 入波保護(hù)；接地裝置的作用是減少避雷針（線）或避雷器與大地之間的電阻值，達(dá)到降低雷 電沖擊電壓幅值的目的。12）電容器在直配電機(jī)防雷保護(hù)中的主要作用是什么？用是限制侵入波陡度，和降低感應(yīng)雷過電壓。13）感應(yīng)過電壓是怎么產(chǎn)生的？請介紹簡單的計算公式。對地放電過程中，放電通道周圍的空間電磁場將發(fā)生急劇變化。因而當(dāng)雷擊輸電線附近的地 面時，雖未直擊導(dǎo)線，由于雷電過程引起周圍電磁場的突變，也會在導(dǎo)線上感應(yīng)出一個高電 壓來，這就是感應(yīng)過電壓，它包含靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩個分量，一般以靜電感應(yīng)分量為主。 設(shè)地面雷擊點距輸電線路正下方的水平距離為S，一般當(dāng)S超過65m時，規(guī)程規(guī)定，導(dǎo)線上 感應(yīng)過電壓的幅值可按下式計算：kV，其中，I為雷電流幅值，單位為kA； S為地面雷擊點 距線路的水平距離，單位為m； h為導(dǎo)線平均對地高度，單位為m。14）簡述避雷針的保護(hù)原理和單根保護(hù)范圍的計算。避雷針的保護(hù)原理是當(dāng)雷云放電時使地面電場畸變，在避雷針的頂端形成局部場強(qiáng)集中的空 間，以影響雷閃先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷閃對避雷針放電，再經(jīng)過接地裝置將雷電流引入 大地，