空气间隙的击穿电压
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0.1mm空气间隙击穿电压在电力系统中,空气间隙的击穿电压是一个重要的参数。
它决定了电力系统在正常运行时的安全性和可靠性。
本文将详细讨论0.1mm空气间隙的击穿电压。
一、空气间隙击穿电压的基本概念空气间隙击穿电压是指在一定条件下,空气间隙中的电场强度达到临界值,导致空气中的气体分子发生电离,形成导电通道,从而使间隙导通。
这一过程需要足够高的电压,以克服空气分子的绝缘能力。
二、影响空气间隙击穿电压的因素1. 空气间隙的长度:空气间隙的长度对击穿电压产生显著的影响。
通常来说,间隙的距离越短,击穿电压就会越高。
这是因为,在相同的电场强度下,短间隙中的气体分子数量相对较少,因此需要更高的电压才能使其电离。
这个现象可以通过气体放电理论进行解释,当间隙距离缩短,电场强度增大,气体分子更容易被电离,从而引发放电现象。
2. 空气间隙的形状:空气间隙的形状也是影响击穿电压的重要因素。
一般来说,狭缝形状的间隙相比平板形状的间隙更容易击穿。
这是因为在狭缝形状的间隙中,电场强度分布更加不均匀,局部区域的电场强度更高,因此更容易引发气体分子的电离。
这个现象可以通过计算电场分布和气体分子的电离率来进一步解释。
3. 空气的温度和压力:空气的温度和压力也会影响其绝缘能力。
随着温度的升高,空气分子的热运动加剧,更容易被电离。
而随着压力的升高,空气分子的密度增加,绝缘能力提高,击穿电压也会相应升高。
这个现象可以通过分子热运动理论和气体放电理论进行解释,温度升高使得气体分子的热运动加剧,更容易被电离;而压力升高使得气体分子的密度增加,绝缘能力提高,击穿电压相应升高。
4. 电压作用时间:电压作用时间也是影响空气间隙击穿电压的一个重要因素。
在短时间内施加高电压,空气间隙可能来不及发生电离就结束了电压作用。
而在长时间的作用下,空气间隙有足够的时间发生电离,击穿电压相应降低。
这个现象可以通过电离理论和放电现象进行研究,短时间内施加高电压可能不足以引发空气间隙的电离;而在长时间的作用下,空气间隙有足够的时间发生电离,击穿电压相应降低。
操作冲击电压下空气间隙击穿的特点
随着高压电力设备的广泛应用,对其安全可靠性的要求也越来越高。
在设备运行过程中,由于操作或其它原因,会产生冲击电压,当电压达到一定程度时,就会导致空气间隙的击穿,给设备带来很大的威胁。
本文将介绍操作冲击电压下空气间隙击穿的特点。
首先,操作冲击电压下空气间隙击穿的电压级别较低。
正常情况下,空气间隙的击穿电压通常在几千伏到十几千伏之间,而操作冲击电压的电压级别通常在几百伏到几千伏之间。
因此,操作冲击电压下空气间隙击穿的特点是电压较低,但是在短时间内电场强度非常高。
其次,操作冲击电压下空气间隙击穿的时间很短。
实验表明,当操作冲击电压极短的脉冲达到一定的电场强度时,空气间隙就会被击穿。
而且,这个过程只需要几纳秒到几微秒的时间。
因此,操作冲击电压下空气间隙击穿的特点是时间很短,但是电场强度非常高。
最后,操作冲击电压下空气间隙击穿的产生是不可避免的。
由于各种原因,操作冲击电压总是会不可避免地出现,而且产生的电场强度也越来越高,因此空气间隙的击穿也会越来越频繁。
因此,必须采取一系列的措施来防止操作冲击电压下空气间隙的击穿,保障设备的安全可靠运行。
综上所述,操作冲击电压下空气间隙的击穿具有电压较低、时间很短、产生不可避免等特点,必须引起我们的高度重视,采取有效的措施来防范击穿的发生,保障设备的安全运行。
- 1 -。
短空气间隙的工频击穿电压
在工程实践中,确定短空气间隙的工频击穿电压需要进行实验
测定。
实验中一般会采用逐渐增加电压直至空气间隙发生击穿的方
法来测定工频击穿电压。
在设计绝缘结构或选择绝缘材料时,了解
短空气间隙的工频击穿电压是非常重要的,可以帮助工程师合理选
择绝缘材料和确定安全工作电压范围。
此外,短空气间隙的工频击穿电压还与电力设备的安全运行密
切相关。
在电力系统中,绝缘子、开关设备、变压器等都存在空气
间隙,了解短空气间隙的工频击穿电压有助于评估设备的绝缘状况,预防绝缘击穿事故的发生,保障电力系统的安全稳定运行。
总之,短空气间隙的工频击穿电压是一个重要的电气参数,对
于绝缘设计、设备选择和电力系统运行都具有重要意义。
通过实验
测定和理论分析,可以更好地理解和应用短空气间隙的工频击穿电压。
一、选择题1、流注理论未考虑( D )的现象。
(P24第6行)A.电荷畸变电场B.碰撞游离 C.光游离 D.表面游离2、电晕放电是一种(B)。
(P27)A.非自持放电B.自持放电C.电弧放电 D.均匀场中放电3、滑闪放电是以介质表面的放电通道中发生(B)为特征。
A.光游离B.热游离C.极化 D.碰撞游离(P43倒9行)4、在高气压下,气隙的击穿电压和电极表面( B )有很大关系。
A.面积 B.粗糙度 C.电场分布 D.形状5.先导通道的形成是以( C )的出现为特征。
(P34,7行)A. 碰撞游离B. 表面游离C. 热游离D. 光游离6、电介质的击穿强度按( B )顺序降低。
A.固体、气体、液体B.固体、液体、气体C.气体、液体、固体D.液体、气体、固体7、SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( D )。
A.无色无味性B.不燃性C.无腐蚀性D.电负性8、以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件?( D )A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨9下列因素中,明显影响离子式极化的是( D )A. 频率B. 气压C. 湿度D. 温度10、在极不均匀电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压(A)P33-36页A.小B.大C.相等D.不确定11、电介质在受潮或受污染后,其相对介电常数将( A )A.变大B.变小C.不变D.不确定12、SF6气体具有较高绝缘强度主要原因之一是( D ) P69页A.无色无味性B.不燃性C.无腐蚀性D.电负性13、极化时间最短的是( A ) P1-3页A.电子位移极化B.离子位移极化C.转向极化D.空间电荷极化14、不均匀的绝缘试品,如果绝缘严重受潮,则吸收比K将( C )P131A.远大于1 B.远小于1C.约等于1 D.不易确定二、是非题(T表示正确、F表示错误)( T )1、在大气压力下,空气间隙击穿电压与阴极材料无关。
( F )2、试品绝缘状况愈好,吸收过程进行的就愈快。
空气间隙的击穿电压1. 引言在电气工程中,空气间隙的击穿电压是一个重要的参数。
了解和研究空气间隙的击穿电压对于设计和评估高压设备的性能至关重要。
本文将深入探讨空气间隙的击穿电压及其相关概念、影响因素以及应用。
2. 空气间隙的定义与概念空气间隙指两个导体之间没有任何绝缘材料填充,而是由空气填充的区域。
在高压设备中,通常存在着许多这样的空气间隙,如绝缘子、开关、断路器等。
击穿电压是指当施加在两个导体之间的电场强度达到一定值时,空气间隙内发生放电现象并导致绝缘失效所需的最小电压。
这个最小电压即为击穿电压。
3. 影响因素空气间隙的击穿电压受多种因素影响,主要包括以下几点:3.1 介质特性介质特性是指填充在空气间隙中的介质的性质,如气体、液体等。
不同的介质具有不同的击穿电压。
在空气间隙中,由于空气是常见的介质,因此我们更关注空气对击穿电压的影响。
3.2 电极形状和尺寸电极形状和尺寸对于空气间隙的击穿电压也有很大影响。
一般来说,电极之间距离越小,击穿电压越低;而电极形状越尖,击穿电压也越低。
3.3 温度温度是影响空气间隙击穿电压的重要因素之一。
通常情况下,温度升高会导致击穿电压降低。
3.4 湿度湿度是指环境中水分含量的多少,也会对空气间隙的击穿电压产生影响。
湿度较高时,水分分子会增加空气中导电性能,从而降低了击穿电压。
4. 应用了解和研究空气间隙的击穿电压在以下方面具有重要应用:4.1 设备设计在高压设备的设计中,了解空气间隙的击穿电压可以帮助工程师选择适当的电极距离、形状和尺寸,以确保设备在正常工作条件下不会发生击穿。
4.2 绝缘性能评估对于已经投入使用的高压设备,定期检测空气间隙的击穿电压可以评估其绝缘性能是否符合要求,及时发现潜在故障点,并采取相应措施修复。
4.3 安全标准制定空气间隙的击穿电压也是制定安全标准的重要依据之一。
根据不同应用场景和设备类型,制定相应的安全标准和规范,确保设备运行过程中不会发生危险事故。
1、试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。
答:当两电极间的电压逐渐升高时,放电总是发生在沿固体介质的表面上,此时的沿面闪络电压已比纯空气间隙的击穿电压低很多,其原因是原先的均匀电场发生了畸变。
产生这种情况的原因有:(1)固体介质表面不是绝对光滑,存在一定的粗糙程度,这使得表面电场分布发生畸变。
(2)固体介质表面电阻不可能完全均匀,各处表面电阻不相同。
(3)固体介质与空气有接触的情况。
(4)固体介质与电极有接触的状况。
/2、简要解释小桥理论。
答:工程实际中使用的液体电介质不可能是纯净的,不可避免地混入气体(即气泡)、水分、纤维等杂质。
这些杂质的介电常数小于液体的介电常数,在交流电场作用下,杂质中的场强与液体介质中的场强按各自的介电常数成反比分配,杂质中场强较高,且气泡的击穿场强低,因此杂质中首先发生放电,放电产生的带电粒子撞击液体分子,使液体介质分解,又产生气体,使气泡数量增多,逐渐形成易发生放电的气泡通道,并逐步贯穿两极,形成“小桥”,最后导致击穿在此通道中发生。
/3在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线,什么时候用反接线;正接线和反接线各有什么特点?答:使用西林电桥的正接线时,高压西林电桥的高压桥臂的阻抗比对应的低压臂阻抗大得多,所以电桥上施加的电压绝大部分都降落在高压桥臂上,只要把试品和标准电容器放在高压保护区,用屏蔽线从其低压端连接到低压桥臂上,则在低压桥臂上调节R3和C4就很安全,而且测量准确度较高。
但这种方法要求被试品高低压端均对地绝缘。
使用反接线时,即将R3和C4接在高压端,由于R3和C4处于高电位。
桥体位于高压侧,抗干扰能力和准确度都不如正接线。
现场试验通常采用反接线试验方法。
/4、固体电介质的电击穿和热击穿有什么区别?答:固体电介质的电击穿过程与气体放电中的汤逊理论及液体的电击穿理论相似,是以考虑在固体电介质中发生碰撞电离为基础的,不考虑由边缘效应、介质劣化等原因引起的击穿。
第一章 气体放电的基本物理过程(1)在气体放电过程中,碰撞电离为什么主要是由电子产生的?答:气体中的带电粒子主要有电子和离子,它们在电场力的作用下向各自的极板运动,带正电荷的粒子向负极板运动,带负电荷的粒子向正极板运动。
电子与离子相比,它的质量更小,半径更小,自由行程更大,迁移率更大,因此在电场力的作用下,它更容易被加速,因此电子的运动速度远大于离子的运动速度。
更容易累积到足够多的动能,因此电子碰撞中性分子并使之电离的概率要比离子大得多。
所以,在气体放电过程中,碰撞电离主要是由电子产生的。
(2)带电粒子是由哪些物理过程产生的,为什么带电粒子产生需要能量 ?答:带电粒子主要是由电离产生的,根据电离发生的位置,分为空间电离和表面电离。
根据电离获得能量的形式不同,空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离,表面电离分为正离子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。
原子或分子呈中性状态,要使原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子,必须施加一定的外加能量,使基态的原子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。
(3)为什么SF6气体的电气强度高?答:主要因为SF6气体具有很强的电负性,容易俘获自由电子而形成负离子,气体中自由电子的数目变少了,而电子又是碰撞电离的主要因素,因此气体中碰撞电离的能力变得很弱,因而削弱了放电发展过程。
1-2 汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同?这两种理论各适用于何种场合?答:汤逊理论的基本观点:电子碰撞电离是气体电离的主要原因;正离子碰撞阴极表面使阴极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件;阴极逸出电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。
它只适用于低气压、短气隙的情况。
气体放电流注理论以实验为基础,它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用。
在初始阶段,气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现,但当电子崩发展到一定程度之后,某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷,就会引起新的强烈电离和二次电子崩,这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果,这时放电即转入新的流注阶段。
高电压绝缘技术第三章:气体间隙击穿电压及提高方法引言:击穿电压的影响因素气体种类:空气和高介电强度气体电压种类:持续作用电压(直流、交流);冲击电压(雷电冲击、操作冲击)电场分布:当间隙距离相同时,电场越均匀击穿电压越高气体状态:一般要折算到标准大气状态分散性小:直流、交流、50%冲击击穿电压基本相同均匀电场中空气的电气强度大致为30kV(峰值)/cm经验公式为:d :间隙距离;:空气相对密度一、持续作用电压下空气的击穿电压1 均匀电场中的击穿电压)(08.622.24峰值kV d d U b δδ+=δ一、持续作用电压下空气的击穿电压2 稍不均匀电场中的击穿电压一般规律:极性效应不明显;直流、交流、冲击电压下击穿电压相同;击穿电压和电场不均匀程度有极大关系,越均匀击穿电压越高。
球-球间隙和球-板间隙当不均匀程度增加时,不接地电极电场强;由于电晕起始电压=击穿电压,不接地电极为正时击穿电压高。
一、持续作用电压下空气的击穿电压3 极不均匀电场中的击穿电压一般规律:间距很大时,电极影响不大,都接近于棒-板间隙;极性效应明显;分散性很大,不同电压波形下差异明显。
1)极性效应直流电压:正棒负板<棒-棒<负棒正板。
平均击穿场强:正极性棒-板间隙:4.5kV/cm负极性棒-板间隙:10kV/cm正极性棒-棒间隙:4.8kV/cm负极性棒-板间隙:5.0kV/cm(略微不对称)1)极性效应交流电压:棒-板间隙击穿总是在棒的极性为正、电压达到峰值时发生,击穿电压与直流正极性击穿电压相近平均击穿场强:棒-棒间隙:3.8kV(有效值)/cm5.36kV(峰值)/cm棒-板间隙:3.35kV(有效值)/cm4.8kV(峰值)/cm2)饱和现象工频电压:长间隙中棒-板间隙的“饱和”现象尤为明显2)饱和现象a 、雷电冲击电压波国标规定:%20s 50T t ±μ=%30s 2.1T f ±μ=二、冲击电压作用下气隙的击穿特性1、冲击电压波形b 、操作冲击电压波国标规定:%60s 2500T %20s 250T t f ±μ=±μ=二、冲击电压作用下气隙的击穿特性1、冲击电压波形f S L t t t +=统计时延:从电压达到的瞬时起到气隙出现第一个有效电子止放电发展时间:从形成第一个有效电子的瞬时起到到气息完全击穿止升压时间:电压从零升到静态击穿电压的时间s t 0U f t 0U 0t 二、冲击电压作用下气隙的击穿特性2、放电时延放电时延特点:a 、小间隙、均匀场:短,占主要部分b 、大间隙、极不均匀场:长,占主要部分C 、随着冲击电压幅值的不断升高,将越来越短L t s t f t L t L t 间隙中出现一个能引起电离过程并最终导致击穿的电子称为有效电子统计时延服从统计规律的原因:1)、有效电子的出现具有统计特性,有些自由电子被中和,有些可能扩散到间隙外。
1、试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。
答:当两电极间的电压逐渐升高时,放电总是发生在沿固体介质的表面上,此时的沿面闪络电压已比纯空气间隙的击穿电压低很多,其原因是原先的均匀电场发生了畸变。
产生这种情况的原因有:(1)固体介质表面不是绝对光滑,存在一定的粗糙程度,这使得表面电场分布发生畸变。
(2)固体介质表面电阻不可能完全均匀,各处表面电阻不相同。
(3)固体介质与空气有接触的情况。
(4)固体介质与电极有接触的状况。
/2、简要解释小桥理论。
答:工程实际中使用的液体电介质不可能是纯净的,不可避免地混入气体(即气泡)、水分、纤维等杂质。
这些杂质的介电常数小于液体的介电常数,在交流电场作用下,杂质中的场强与液体介质中的场强按各自的介电常数成反比分配,杂质中场强较高,且气泡的击穿场强低,因此杂质中首先发生放电,放电产生的带电粒子撞击液体分子,使液体介质分解,又产生气体,使气泡数量增多,逐渐形成易发生放电的气泡通道,并逐步贯穿两极,形成“小桥”,最后导致击穿在此通道中发生。
/3在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线,什么时候用反接线;正接线和反接线各有什么特点?答:使用西林电桥的正接线时,高压西林电桥的高压桥臂的阻抗比对应的低压臂阻抗大得多,所以电桥上施加的电压绝大部分都降落在高压桥臂上,只要把试品和标准电容器放在高压保护区,用屏蔽线从其低压端连接到低压桥臂上,则在低压桥臂上调节R3和C4就很安全,而且测量准确度较高。
但这种方法要求被试品高低压端均对地绝缘。
使用反接线时,即将R3和C4接在高压端,由于R3和C4处于高电位。
桥体位于高压侧,抗干扰能力和准确度都不如正接线。
现场试验通常采用反接线试验方法。
/4、固体电介质的电击穿和热击穿有什么区别?答:固体电介质的电击穿过程与气体放电中的汤逊理论及液体的电击穿理论相似,是以考虑在固体电介质中发生碰撞电离为基础的,不考虑由边缘效应、介质劣化等原因引起的击穿。
高电压技术辅导资料三主题:第一章介子在强电场下的特性(第7-8节)学习时间:2013年10月14日-10月20日内容:我们这周主要学习第一章第七、八节“各种电压作用下气隙的特性”、“大气条件对空气间隙击穿电压的影响及提高气体介质强度的方法”的相关内容。
希望通过下面的内容能使同学们加深对气隙放电的理解以及了解大气环境下的击穿电压和提高气体介质强度的方法。
第七节各种电压作用下气隙的特性(1)概述气体间隙的击穿电压和电场分布、电压种类都有很大关系。
也就是说气隙的击穿特性取决于电场形式和外加电压类型。
通常,有如下划分:电场形式:均匀电场,稍不均匀电场,极不均匀电场。
在间隙距离相同的情况下,通常电场越均匀,击穿电压越高。
外加电压类型:直流电压稳态电压工频交流电压雷电过电压冲击电压操作过电压(2)均匀电场气隙的击穿在均匀电场中,不存在极性效应,起始场强等于击穿场强。
直流、工频、冲击电压作用下的击穿电压相同,击穿电压分散性很小。
空气间隙的击穿电压经验公式:Ub=24.55δd+6.4(δd)0.5 kVUb-击穿电压峰值,kVδ-空气的相对密度d-间隙距离,cm间隙距离比较小(d=1 ~10cm)时,可以用这个经验公式估算,均匀电场中空气的电气强度大致为Eb=30kV/cm(3)稍不均匀电场与均匀电场相似,一旦出现局部放电,立即导致整个间隙的完全击穿。
稍不均匀电场中直到击穿为止不发生电晕;电场不对称时,极性效应不明显(但是存在)。
直流击穿电压、工频击穿电压(幅值)、50%冲击击穿电压基本上相等,击穿电压的分散性质也不大。
该电场中,电场越均匀,相同间隙距离下的击穿电压越高,其极限是均匀电场中的击穿电压。
该电场中,不能形成稳定的电晕放电,电晕起始电压就是其击穿电压,所以负极性下击穿电压略低于正极性下的数值(可参见上一周内容的极性效应相关内容)。
(4)极不均匀电场在极不均匀电场中,有持续的局部放电,空间电荷积累导致显著的极性效应。
电气试验第套题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】√х^p^p1、典型雷电冲击电压波形由波峰时间和半峰值时间确定。
正确答案:х2、IEC和我国国家标准规定,操作冲击电压波形的波前时间为T1=250μs,容许偏差+20%。
正确答案:√3、固体介质处于均匀电场中时,固体介质的存在虽然并不引起电场分布的改变,但是沿面闪络电压与单纯空气间隙的放电电压相比要高。
正确答案:х4、在均匀电场中,当压力在某一特定值时,气体间隙的击穿电压达到最低。
正确答案:√5、在电力设施的大多数绝缘结构中,电场是不均匀的。
正确答案:√6、油间隙的冲击击穿电压与工频和直流的击穿电压相比要高很多。
正确答案:√7、对稍不均匀电场,空气间隙的平均击穿场强与均匀电场相比要高。
正确答案:х8、与均匀电场相比,不均匀电场中空气间隙的击穿电压大大下降。
正确答案:√9、直流击穿电压与工频交流击穿电压的幅值接近相等。
正确答案:√10、对均匀电场,直流击穿电压与工频击穿电压的峰值不相等。
正确答案:х11、变压器油做工频耐压试验时通常只加试验电压1min。
正确答案:√12、在套管法兰附近加大直径,主要目的是减小体积电容,提高沿面放电电压。
正确答案:√13、光辐射引起的气体分子的电离称为碰撞电离。
正确答案:х14、50%击穿放电电压,是指在该冲击电压作用下放电的概率为50%。
正确答案:√15、通过手摇(或电动)直流发电机或交流发电机经倍压整流后输出直流电压作为电源的绝缘电阻表机型称为发电机型。
正确答案:√16、ZC-7型绝缘电阻表由手摇小发电机和比率型磁电系测量机构两部分组成。
正确答案:√17、绝缘电阻表按电源型式通常可分为发电机型和整流电源型两大类。
正确答案:√18、测量吸收比,应分别读取绝缘电阻表15s和60s时的绝缘电阻值。
正确答案:√19、绝缘电阻表的负载特性曲线,当被测绝缘电阻阻值降低时,绝缘电阻的端电压快速升高。
空气间隙的击穿电压1. 引言空气间隙的击穿电压是指在一定条件下,当电场强度达到一定数值时,空气中会发生放电现象,形成导电通道。
这种现象被称为击穿,而此时的电场强度称为击穿电压。
空气间隙的击穿电压是研究和应用高压、高电场领域的重要参数之一。
2. 空气间隙的基本特性空气作为一种绝缘体,在正常情况下具有较高的绝缘性能。
然而,在某些情况下,如高压条件下或存在缺陷时,空气会发生击穿现象。
空气间隙的基本特性可以通过以下几个方面来描述:2.1 击穿机理空气中发生击穿过程主要涉及两个因素:自由电子产生和离子化过程。
当存在足够大的电场强度时,自由电子会被加速并与原子碰撞产生新的自由电子和离子。
这些自由电子和离子进一步加速,并引发更多碰撞和离子化反应,最终形成导电通道。
2.2 影响因素空气间隙的击穿电压受到多种因素的影响,包括: - 气体性质:空气中的成分和含湿量会影响击穿电压。
通常情况下,纯净干燥的空气具有较高的击穿电压。
- 电极形状和距离:电极之间的距离越小,击穿电压越低。
不同形状和尺寸的电极也会对击穿电压产生影响。
- 温度:温度升高会导致空气分子动能增加,从而降低击穿电压。
- 外加场强:外加场强越大,击穿电压越低。
2.3 击穿模式空气间隙在发生击穿时可以出现不同的模式,常见的模式包括均匀场击穿、不均匀场击穿和表面放电等。
不同模式下的击穿特性也有所差异。
3. 空气间隙的测量方法为了研究和应用空气间隙的击穿特性,需要进行相应的测量。
常见的空气间隙击穿电压测量方法包括:3.1 直流电压法直流电压法是最简单、常用的测量方法之一。
通过逐渐增加外加直流电压,观察击穿发生的电压值,即可得到空气间隙的击穿电压。
3.2 脉冲电压法脉冲电压法通过施加脉冲状的高电压信号,观察在不同脉冲幅值下的击穿情况,从而确定击穿电压。
3.3 正弦交流电压法正弦交流电压法通过施加正弦形式的交流高电压信号,观察在不同频率和幅值下的击穿现象,得到空气间隙的击穿特性。
2023年电气试验电工作业模拟考试题库试卷八1、(判断题)对稍不均匀电场,空气间隙的平均击穿场强与均匀电场相比要高。
参考答案:错误2、(判断题)测量试品的绝缘电阻时,如空气湿度较大,应在出线瓷套上装设屏蔽环接到绝缘电阻表的“G”端子。
参考答案:正确3、(判断题)电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电,为防止其危及人身和设备的安全而设的接地称为工作接地。
参考答案:错误4、(判断题)电阻的单位是欧姆,符号表示为W。
参考答案:错误5、(判断题)实验证明,交流电的频率越高,容抗就越大。
参考答案:错误6、(判断题)电气设备在运行中如果遇到异常情况时,临时对电气设备进行事故调查试验称为临时性试验。
参考答案:正确7、(判断题)固体介质表面发生的沿面放电发展成贯穿性短路时称为沿面闪络参考答案:正确8、(判断题)阳极流注的方向与初始电子崩的方向相同。
9、(判断题)电极间油纸绝缘的厚度和纸层的介电系数对油纸绝缘的击穿场强有影响,油纸绝缘愈厚,电场就愈不均匀,局部放电起始电压就愈低。
参考答案:正确10、(判断题)在电阻并联的电路中,电路的端电压U等于各并联电阻的端电压。
参考答案:正确11、(判断题)直流泄漏电流测量及直流耐压试验比用绝缘电阻表测量绝缘电阻更易发现某些绝缘缺陷。
参考答案:正确12、(判断题)利用直流升压装置产生一个可以调节的试验用直流高压,施加在被试电气设备的主绝缘上,通过测量流过被试品的泄漏电流检验被试品的绝缘状况的试验称为直流泄漏电流测量。
参考答案:正确13、(判断题)当温度变化时,如康铜等某些合金的电阻几乎不变化。
参考答案:正确14、(判断题)电工作业人员应根据实际情况遵守有关安全法规,规程和制度。
参考答案:错误15、(判断题)在电阻串联的电路中,各串联电阻上的电流相等。
参考答案:正确16、(判断题)电气设备的绝缘电阻阻值的大小能灵敏地反应绝缘状况,有效地发现设备局部或整体受潮和脏污,以及有无热老化甚至存在击穿短路等情况。
第一章 气体放电的基本物理过程(1)在气体放电过程中,碰撞电离为什么主要是由电子产生的?答:气体中的带电粒子主要有电子和离子,它们在电场力的作用下向各自的极板运动,带正电荷的粒子向负极板运动,带负电荷的粒子向正极板运动。
电子与离子相比,它的质量更小,半径更小,自由行程更大,迁移率更大,因此在电场力的作用下,它更容易被加速,因此电子的运动速度远大于离子的运动速度。
更容易累积到足够多的动能,因此电子碰撞中性分子并使之电离的概率要比离子大得多。
所以,在气体放电过程中,碰撞电离主要是由电子产生的。
(2)带电粒子是由哪些物理过程产生的,为什么带电粒子产生需要能量 ?答:带电粒子主要是由电离产生的,根据电离发生的位置,分为空间电离和表面电离。
根据电离获得能量的形式不同,空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离,表面电离分为正离子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。
原子或分子呈中性状态,要使原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子,必须施加一定的外加能量,使基态的原子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。
(3)为什么SF6气体的电气强度高?答:主要因为SF6气体具有很强的电负性,容易俘获自由电子而形成负离子,气体中自由电子的数目变少了,而电子又是碰撞电离的主要因素,因此气体中碰撞电离的能力变得很弱,因而削弱了放电发展过程。
1-2 汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同?这两种理论各适用于何种场合?答:汤逊理论的基本观点:电子碰撞电离是气体电离的主要原因;正离子碰撞阴极表面使阴极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件;阴极逸出电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。
它只适用于低气压、短气隙的情况。
气体放电流注理论以实验为基础,它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用。
在初始阶段,气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现,但当电子崩发展到一定程度之后,某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷,就会引起新的强烈电离和二次电子崩,这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果,这时放电即转入新的流注阶段。
在均匀电场中空气间隙的直流击穿电压下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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《空气间隙间隙系数的计算与应用》一、空气间隙系数的定义空气间隙系数,又称击穿电压系数,是指在给定电压下,空气间隙的击穿电压与真空中击穿电压的比值。
它反映了空气间隙的绝缘性能。
空气间隙系数越大,说明空气间隙的绝缘性能越好。
二、空气间隙系数的计算方法实验测量法:通过实验测量在不同电压下空气间隙的击穿电压,然后绘制击穿电压与电压的曲线。
空气间隙系数可以通过曲线的斜率来计算。
理论计算法:根据电气场强理论,可以计算出空气间隙的击穿电压。
空气间隙系数可以通过以下公式计算:[ k = \frac{U_{bd}}{U_{bd,vac}} ]其中,( U_{bd} ) 是空气间隙的击穿电压,( U_{bd,vac} ) 是真空中的击穿电压。
三、空气间隙系数的应用绝缘设计:在电气设备的设计中,需要根据空气间隙系数来确定设备的绝缘水平。
空气间隙系数越大,设备的绝缘水平越高。
击穿电压预测:通过空气间隙系数,可以预测电气设备在运行电压下的击穿电压。
这对于设备的可靠性和安全性具有重要意义。
绝缘材料选择:空气间隙系数还可以用于指导绝缘材料的选择。
在不同的工作环境下,需要选择不同空气间隙系数的绝缘材料。
四、实验测量与计算实例以下是一个实验测量和计算空气间隙系数的实例:实验设备:高压发生器、空气间隙、击穿电压测量仪。
实验步骤:a. 将高压发生器连接到空气间隙上。
b. 逐渐增加电压,同时测量击穿电压。
c. 记录不同电压下的击穿电压数据。
数据处理:将击穿电压与电压数据绘制在坐标纸上,得到击穿电压曲线。
计算空气间隙系数:通过曲线的斜率计算空气间隙系数。
空气间隙的击穿电压
空气间隙的击穿电压
一、引言
在电气工程领域中,空气间隙的击穿电压是一个重要的参数。
空气间
隙是指导体之间没有填充其他介质的空气区域。
当两个导体之间的电
压超过一定的值时,空气间隙会出现电子的跃迁和电离现象,从而导
致电流的流动,即发生击穿现象。
本文将从物理学和电气工程学角度
探讨空气间隙的击穿电压,并对其应用进行思考。
二、物理学原理
物理学上,空气间隙的击穿电压与空气中的离子化程度和电场强度有关。
当电场强度超过空气的击穿电场强度时,离子化程度增加,空气
中的电子会加速运动,并与其他原子或分子发生碰撞,引发更多的离
子化反应,最终导致击穿现象的发生。
因此,空气的击穿电压随着电
场强度的增加而递减。
三、电气工程应用
在电气工程中,空气间隙的击穿电压是设计和维护高压设备的重要参
考依据。
例如,在变压器、开关设备和绝缘子中,设计者需要考虑空
气间隙的击穿电压,以确保设备在正常工作条件下不会发生击穿现象。
此外,对于绝缘子和绝缘涂层的选择和设计,击穿电压也是决定其性
能的重要因素之一。
四、影响因素
空气间隙的击穿电压受多种因素的影响。
首先是空气本身的性质。
湿度、温度和大气压等环境因素都会对击穿电压产生影响。
湿度高会增
加空气中的离子化程度,从而降低击穿电压;温度的变化也会影响空
气中离子的运动速度,从而改变击穿电压的大小。
其次是电极的形状
和距离。
电极的形状和距离会影响电场的分布,从而改变击穿电压的
大小。
此外,空气间隙的污染程度也会对击穿电压产生重要影响。
五、应用前景
随着科技的发展,空气间隙的击穿电压已经成为电力系统、通信系统
和空间技术等领域中的研究热点。
人们正在不断探索新的绝缘材料和
设计方法,以提高电气设备的击穿电压。
高压直流输电、太阳能发电
以及电动汽车等新兴技术的发展都对空气间隙的击穿电压提出了新的
需求。
六、结论
空气间隙的击穿电压是电气工程中的一个重要参数,其研究和应用对
于设备的设计和运行至关重要。
通过了解物理学原理和影响因素,可
以更好地理解空气间隙的击穿电压及其应用前景。
今后,随着科技的
进步,人们将不断寻求改进和提高空气间隙的击穿电压的方法与技术,以满足日益增长的电气设备需求,并推动电气工程领域的发展。