[高电压]第一章 气体放电.pdf

第一章 气体放电 一、气体放电的一般分类 气体放电：不导电的气体间隙突然失去绝缘性能而变成导电通道的现象 气体放电的一般分类 根据电源容量、气体压力、电极形状不同，分为  辉光放电  火花放电  电弧放电  电晕放电  刷状放电 第一章 气体放电 根据放电是否沿着固体介质表面发展，分为  击穿（breakdown) ：指纯气隙的放电  闪络(flashover) ：沿着固体介质表面的气体放电 两者统称为放电（discharge) 第一章 气体放电 二、绝缘的一般分类 1、按存在形式  气体介质：空气、SF 气体等 6  液体介质：变压器油、蓖麻油、硅脂等  固体介质：纸、云母、电瓷、橡胶、塑料、电木等 2、按是否可自行恢复绝缘  可恢复绝缘：放电结束后可以自行恢复绝缘性能，如气体、液体绝缘材 料  不可恢复绝缘：放电结束后不能自行恢复绝缘性能，如固体绝缘材料 第一章 气体放电 3、对有绕组设备 主绝缘：不同绕组之间的绝缘或绕组与铁心、外壳之间的绝缘 纵绝缘：同一绕组中匝、股、段、层之间的绝缘 4、对变压器绝缘 全绝缘：中性点的绝缘水平与相绕组引出线端的绝缘水平相同 半绝缘 （分级绝缘）：中性点的绝缘水平低于相绕组引出线端 5、按是否与大气直接接触 外绝缘：设备外壳以外的绝缘（与空气接触） 内绝缘：设备外壳以内的绝缘（ 不与空气接触） 第一章 气体放电 第一节 气体中带电质点的产生与消失 一、气体中带电质点的产生(游离) 游离：中性原子由外界获得足够能量，使原子中的一个或几个电子完全 脱离原子核的束缚成为自由电子和正离子（带电质点）的过程 １、碰撞游离 处于电场中的带电质点在电场的作用下不断加速，当动能增加到一 定数值后，其与其他气体分子或原子发生碰撞时可以使后者产生游 离，这一游离过程称为碰撞游离 影响碰撞游离的因素： 自由行程:质点两次碰撞之间的距离。 平均自由行程越大，越容易发生碰撞游离。 平均自由行程与气体间的压力成反比，与绝对温度成正比。 第一章 气体放电 ２、光游离 中性原子或分子吸收光子的能量发生的游离 由光子能量的计算公式P=hν可知，各种短波长（频率高）的高能辐射 线，如宇宙射线，紫外线、线、X 线等才有使气体产生光游离的能力。 光游离产生的自由电子称为光电子。 ３、热游离 在热状态下产生的游离过程，它是碰撞游离和光游离的综合。 4.表面游离 金属电极表面发射电子的过程，称为金属电极表面游离 包括热电子发射、正离子撞击阴极、短波光照射效应及强电场发射等， 都可以使阴极发射电子。 金属电极表面发射电子需要的逸出功，一般在10eV 以内，因此金属表面 发射电子要比在空间是气体分子游离容易。 第一章 气体放电 二、气体中带电质点的消失(去游离) 1.漂移(定向运动消失于电极) 气体放电通道中的电子消失于电极形成回路电流，从而减少 了气体中的带电质点的过程，成为漂移 电流的大小取决于带电质点的浓度及其在电场方向的速度。 2.扩散 高浓度带电质点区域的带电质点向低浓度带电质点区域运动 的过程 气体的压力越高或温度越低，扩散过程也就越弱。 第一章 气体放电 3.复合 带异号电荷的粒子相遇，发生电荷的传递而相互中和形成中