电动工具中的电气间隙原理及其确定原则.pdfVIP

学兔兔 第2期(总第171期) 机 械 工程 与 自动 化 NO．2 2012年4月 MECHANICAL ENGINEERING AUT()MATI()N Apr． 文章编号：1672—6413(2012)02—0196—02 电动工具中的电气间隙原理及其确定原则 李 毅 (博世电动工具 (中国)有限公司，浙江 台州 3i0052) 摘要：气态材料是常用于电动工具的绝缘介质，因此研究气体间隙的相关理论对于维持电动工具的安全性非 常有意义。介绍了火花放电、辉光放电、电晕放电、电弧放电4种气体介质的击穿原理，并重点分析了电气 间隙的确定原则。 关键词：绝缘材料；击穿原理；电气间隙 中图分类号：TB32；TS914．5 文献标识码：B O 引言 电、辉光放电、电晕放电、电弧放电几种方式。 绝缘材料可以分为气态、液态和固态，而其中气态 1．1 火花放电 材料是常用于电动工具的绝缘介质，因此研究气体介 当气体间隙之间的电压升高到一定数值后，介质 质的相关理论对于维持电动工具的安全性非常有意 电离，电极的空气间隙发生明显的火花现象，且发出的 义。电气间隙是指电动工具中的导电部件之间或者是 是具有延展形状的细光束，而且当电源功率较小时，这 导电部件与器具表面之间的最短距离。不论是何种带 种火花会间歇式的熄灭。 电的部件，如果其间隙缩小到一定程度，其空气介质会 1．2 辉光放电 因为被击穿而暂时绝缘性失效。所以不同的导电部件 当电压增加到一定程度以后，气体电流增加明显 之间都应该保持一个防止击穿的空气间隙，也即所谓 而且其电流密度并不大，但是两个电极之间存在间歇 的安全距离。掌握气体绝缘的击穿原理并充分理解电 式发光现象，该种放电形式被称为辉光放电。 气间隙的确定原则，对电动工具的生产、使用及其检测 1．3 电晕放电 都具有非常重要的意义。 在电压逐渐升高的过程中，如果电极的曲率半径不 I 气体介质的击穿原理 大且电场也不均匀时，电极的尖端部分将出现暗色的蓝 大气在没有外部能量影响也即所谓的正常情况下 光电，如果电压的波动微小，一般放电会固定在小范围 是不导电的。但是大气中却存在着透过于大气中的紫 内，即所谓的局部放电。此时，气体间隙依然保持了大 外线或者是大气层辐射线，使得气体介质中存在一定 部分绝缘性能，其电流量较小，仍在耐受电压范围内。 量的电子和正离子。一般而言每立方米大气中含有约 1．4 电弧放电 3×IO¨个分子，电子和正离子约500对。正是由于这 当气体间隙发生火花以及放电后，若两极电源功 些电子和离子的存在，在一定的电场作用下形成导电 率较大时会贯穿两极而出现异常明亮的连续弧光，即 电流，因此，大气不是绝对的绝缘介质。但是在一般情 所谓的电弧放电现象，而且该电弧的温度往往比较高。 况下，气体介质在电场不强的情况下带电质点不多，因 气体间隙能够在外加电压的作用下放电，而在去除外 此可以作为良好的绝缘介质；而如果气体间隙之间电 加电压的条件下恢复其绝缘性，说明气体间隙中有带