课件：高电压技术——第四讲自持放电条件.ppt

第二章 气体放电的 基本物理过程,上节回顾：,非自持放电和自持放电的定义？ 非自持放电：气体放电需要靠外电离来维持。 自持放电：气体放电只靠外施电压就能维持。 自持放电的起始电压：U0。 什么是电子崩？ 电子从阴极向阳极运动时，发生碰撞电离，使电子数按几何级数不断增加，如雪崩式地增长，将这一剧增的电子流称为电子崩。,上节回顾：,碰撞电离系数？ 一个电子沿电力线方向行经1cm时平均发生的碰撞电离次数。 电子崩过程电子数与电离系数及电子行经距离的表达式？ 碰撞电离系数的影响因素有哪些？ p,T,E,Ui,上节回顾：,p的大小对碰撞电离系数的影响具体含义分析? p很大或很小时，都比较小， 1.p很大时，碰撞次数虽然多，但碰撞引起电离的概率很小。 2.p很小时，虽然电离的概率很大，但碰撞次数却很少。 p很大或很小，气隙不易发生放电现象。,第三节 自持放电条件,只有电子崩过程是不会发生自持放电的。 要达到自持放电的条件，只有在气隙内初始电子崩消失前产生新的电子（二次电子）来取代初始电子（由外电离产生）。 而二次电子的产生机制与pd值（气压和气隙长度的乘积）有关。 pd值较小时，适用于汤逊理论。 pd值较大时，适用于流注理论。 而对于空气来说，这一pd值得分界线大约为260kPa.mm,一、pd值较小时的情况,汤逊理论认为二次电子的来源是正离子撞击阴极表面发生电子逸出。 系数：表示每个正离子从阴极表面平均释放的自由电子数。 1.汤逊自持放电判据。,一、pd值较小时的情况,2.气体击穿的巴申定律 巴申定律：在温度恒定的条件下，均匀电场中气体的击穿电压是气压和间隙长度乘积pd的函数。 Ub=f(pd),一、pd值较小时的情况,2.气体击穿的巴申定律,一、pd值较小时的情况,3.气体密度对击穿的影响 巴申定律的前提条件是温度恒定，因此对于气温并非恒定的情况，应引入气体相对密度。 气体相对密度，指气体密度与标准大气条件下密度之比。,二、pd值较大时的情况,若按汤逊理论，二次电子的是由正离子撞击阴极产生的自由电子。 则从施加电压到发生击穿的时间，至少应为正离子穿过间隙的时间。 然而在气压高时，实测的放电时间远小于正离子穿越间隙所需的时间。 对于pd值较大时，汤逊理论不适合。,二、pd值较大时的情况,流注放电：放电过程也是从电子崩开始，当电子发展到一定阶段后产生电离特强、发展速度更快的新的放电区。 流注理论认为二次电子来源于光电离。 1.流注的形成条件 1）电子崩发展到足够的程度。原电场明显畸变，加强了崩头及崩尾处的电场。 2）电子崩中电荷密度大，复合频繁，放射的光子在强电厂区易引起光电离。,二、pd值较大时的情况,二、pd值较大时的情况,2.流注自持放电条件 流注自持放电条件：初始电子崩头部电荷必须达到一定数量才能使原电场畸变和造成足够的空间光电离。,汤逊放电理论与流注放电理论的比较：,（1）适用条件不一样。pd值 （2）放电机制不一样。 汤逊：二次电子：正离子撞击阴极。 流注：二次电子：光电离。 （3）放电时延不同。 等等。,三、电负性气体的情况,对于强电负性气体，还应考虑其电子附着过程（过程）。 系数：一个电子沿电力线方向行经1cm时平均发生的电子附着次数。 在电负性气体中有效的碰撞电离数 在均匀电场中达到阳极的电子数为： 强电负性气体的工程应用属于流注放电的范畴。 自持放电条件：,三、电负性气体的情况,1.SF6气体的K=10.5，远小于空气的K值。 K初始崩头电子数，虽然SF6电子数少，但其带电质点除了正离子、电子还有负离子，即其带电质点数大。 2.由于强电负性气体中 ，所以其自持放电场强比非电负性气体高得多。 以SF6气体为例，在101.3kPa，20的条件下，均匀电场中击穿场强为Eb89kV/cm，约为同样条件的空气间隙的击穿场强的3倍。,总结：,1.气体自持放电的条件是什么？（定性） 只有在气隙内初始电子崩消失前产生新的电子（二次电子）来取代初始电子（由外电离产生）。 2.汤逊理论适用条件？认为二次电子来源是？ pd值较小，二次电子来源是正离子撞击阴极。 3.汤逊理论中均匀电场自持放电的条件是？（定量）,总结：,4.巴申定律说明了哪两个变量之间的关系？ Ub=f(pd) 5.流注理论的适用条件？认为二次电子来源是？ Pd值较大时，空间的光电离。 6.均匀电场流注自持放电的条件？（定量）,总结：,7.均匀电场强电负性气体自持放电的条件？ 8.强电负性气体的K值与空气的K相比较大小？并分析原因？ 强电负性气体的K较小，由于其虽然电子数少，但带电质点多。 9.强电负性气体的击穿场强与空气相比较大小？并分析原因？ 强电负性气体击穿场强大，因为其电离系数小。,无作业,谢谢大家！,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用 资料仅供参考，实际情况实际分析,感谢您的观看和下载,The user can demonstrate