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造成漏电损耗的原因 漏电电动机保护器 1引言随着人类空间活动规模的增加，对空间飞行器功率供给能力的需求也随之变大。太阳功率系统的能力已由最初的几百瓦、几千瓦增加到几十千瓦，甚至几百千瓦。为了减轻结构重量、减少欧姆损耗以及供电电流与地磁场间的相互作用影响，就必须提高太阳电池阵的工作电压。称工作在 100V以上的太阳电池阵为高压太阳电池阵， HVSA置于低地球轨道（ LEO）等离子体环境中会发生电弧放电，这种放电是一种低电压、大电流的放电，会危害太阳电池正常工作，造成漏电损耗并产生电磁干扰，从而影响部分空间系统的正常工作。 2电弧放电初始模型关于 HVSA电弧放电的解释曾有以下两种理论观点。一种是 Park等人提出的，他们认为每一金属互连片上都有绝缘杂质薄层存在，这薄层可能产生于太阳电池阵的制造过程，也可能由于互连片暴露于空气中而形成。 由于具有负电势的金属互连片吸引等离子体中的离子，当这些离子聚集在这些薄层内时，就会建立一个层内电场，该电场随着离子充电过程的延续而不断增大，当其到达某一值时，就可引发向空间等离子体发射电子，这些电子流使薄层受热而电离，这一过程就是电弧放电穿前电流引起太阳电池玻璃盖片边缘吸附的中性气体分子被解吸出，并聚集在互连片上面，电弧就发生在这些表面中性气体层内，好似火花放电 1991年Cho和 Hastings结合上述两个理论观点，研究了三结合处（即等离子体、电介质和互连片）的充电情况。装有介质材料的导体加有负偏压，并放置于等离子体环境中。 贾瑞金等：低地球轨道等离子体环境引起的高压太阳电池阵电弧放电现象的研究151在这个模型中，介质材料相当于太阳电池的玻璃盖片和粘合剂，导体则相当于互连片。 通过这次研究，对电弧放电的解释有如下扩展 （ 1）带有负偏压的导体吸引周围的正离子，为电介质的上表面充电，而四周的侧面却没有充电； （ 2）由于上表面的电势近似为零，于是在三结合处与上表面之间建立了一个强电场，其中：为偏置电压，是电介质的厚度； （ 3）这个强电场在导体表面场增加的帮助下，引起一个击穿前电流场增强电子发射（ EFEE），同时由于导体表面被离子撞击而致使电子被释放； （ 4）发射出的电子有些会撞击电介质的侧面，导致二次电子释放，被激活的电子就会解吸出被吸附的中性气体分子。如果二次电子发射系数大于 1，并且电子有逃脱路径，电介质侧面就会被充上正电，从而提供一个正反馈机制进一步地增强导体表面的电场； （ 5）随着电场的增强，电子发射电流会增加，直到被周围空间发射电子的充电所限制； （ 6）一旦这个中性气体的分子密度大到一定的程度，电子和中性粒子的碰撞就会引发电离； （ 7）即使这个中性气体的分子密度没有大到可带正电的离子能中和带负电的电子，并能提高导体表面的电场，这个击穿还是有可能会发生； （ 8）电弧放电的时间是导体表面所有位
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