提高气体间隙击穿电压的措施

提高气体间隙击穿电压的措施希望间隙的绝缘距离尽可能短一一雷提高间隙击穿电压两种途径改良电极形状①改善电场分布利用气体放电本身的空间电荷畸变电场尽量均匀②削弱气体中的电离过程一、电极形状的改良一一电场分布均匀，平均击穿场强高(1)增大电极曲率半径，减小表面场强。图2-25(2)改善电极边缘一一弧形，消除边缘效应(3)使电极具有最正确外形。原则：调整电场，降低局部过高场强，提高间隙击穿电压(电气强度)二、空间电荷的利用极不均匀电场，击穿前发生电晕现象一一利用放电自身产生的空间电荷改善电场分布例图2-26导线直径小反而击穿电压高，导线直径大,击穿电压与尖-板近一一细线效应。解释：导线直径很小时，导线周围易形成均匀电晕流，电压电晕流，电晕放电形成的空间电荷使电场分布改变，电晕流均匀，电场分布改善，从而提高了击穿电压。导线直径大，表面不光滑，存在电场局部强的地方，一一电离局部强，另外强场巨大，电离发展强烈，加强前方电场，削弱了周围附近的电场（类似金属尖端）一一电晕易转入刷状放电，击穿电压与尖-板击穿的电压相近。实验：雷电冲击电压下无细线效应一一电压作用时间短,来不及形成空间电荷层。利用空间电荷（均匀电晕）提高间隙击穿电压一一持续电压。三、极不均匀场中屏障的采用放入薄片固体绝缘材料，显著提高间隙击穿电压一一屏障与电压种类相关：①尖电极正极性，屏障显著提高间隙击穿电压，图2-28无屏障，尖电极附近正离子形成集中的正空间电荷，促进电离发展击穿电压低。设置屏障后，正离子积聚并在表面均匀分布，屏障前方形成均匀电场，改善电场分布，提高击穿电压一一效果与位置有关。②尖电极负极性屏障靠最近板极，反面降低了击穿电压③工频电压下设置屏障击穿曲线一一显著提高击穿电压④雷电冲击电压下⑤均匀、稍不均匀电场，屏障不能提高间隙击穿电压四、固体绝缘覆盖层稍不均匀电场，离场强电极表面覆盖固体低绝缘层，提高击穿电压显著，有待进一步得入五、高气压的采用大气压下空气电气强度30kV/cm,不高其他方法一一削弱气体电离过程，如内绝缘有条件下,提高气压，减少电子平均行程，削弱电离。特殊注意如下:(1)电场均匀程度影响图2-32间隙距离不变，击穿电压随压力提高而增加，一定程度而变缓，高气压下，电场均匀程度对击穿电压的影响比大气压力下显著均匀程度下降，击穿电压将剧烈降低，高压下,应尽量均匀，但气压不会太高，因为①-下压力高，击穿电压低，不符合申定律②对容电机械强度及密封要求高(2)电极表面状态的影响高气压下，气隙击穿电压和电极表面粗糙度类不大，粗糙一一击穿电压低。新电极最初几次击穿电压较低，多次火花击穿后击穿电压提高，分散性小一一电极的“老炼”处理污物，湿度等因素在高压下对气隙击穿电压的影响比常压下显著。结论：高气压下应尽可能改良电极形状，改善电场分布,电极应加工光洁，气体要过滤，充气后需较长时间静化后再使用。六、高真空的采用削弱电极间气体的电离过程，电子自由行程变大,但间隙中E分子可碰撞电离子过程无从发展，提高了击穿电压P临界值时，放电才可能发展空气SF6是空