提高液体电介质击穿电压的方法
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1、电子极化具有以下四种类型:电子位移极化;离子位移极化;转向极化;空间电荷极化。
2、电子位移极化电场中的所有电介质内都从在电子位移极化,它是弹性的并不引起能量损耗,完成极化的时间极短,该时间已于可见光相近;单元粒子的电子极化电矩与温度有关,温度的变化只是通过介质密度的变化(即介质单位体积中粒子数的变化)才使介质的电子位移极化率发生变化。
3、离子位移极化在大多数情况下,离子位移极化有微量的能量损耗。
电介质的离子位移极化率随温度的升高而略有增大。
这是由于温度升高时电介质的体积膨胀,离子间的距离增大,离子间相互作用的弹性力减弱的结果。
4、转向极化外电场愈强,极性分子的转向定向就愈充分,转向极化就愈强烈。
转向极化的建立需较长的时间。
并伴有能量损耗。
5、空间电荷极化以上三种极化都是带电质点的弹性位移或转向形成的空间电荷极化的机理与上述不同,它是由带电质点(电子或正、负离子)的移动而形成的;在电场作用下,带电质点在电介质中移动时可能被晶格缺陷捕获或在两层介质的界面上堆积,造成电荷在电介质中新的分布从而产生电矩。
这种极化称为空间电荷极化。
5、气体介质的相对介电常数由于气体物质分子间的距离相对很大,即气体的密度很小,气体的极化率也就很小,故一切气体的相对介电常数都接近于1。
任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,但其影响过程都很小。
6、中性液体介质中性液体介质的相对介电常数不大,其值在1.8~2.8范围内;7、极性液体介质低温时分子间的黏附力强,转向较难,转向极化对介电常数的贡献较小,随着温度的升高,分子间的黏附力减弱,转向极化对介电常数的贡献就较大,介电常数随之增大;另一方面,温度升高时,分子的热运动加强,对极性分子定向排列的干扰也随之增强,阻碍转向极化的完成,所以当温度进一步升高时介电常数反而趋向减小。
当频率相当低时,极性分子来得及跟随电场交变转向,介电常数较大,并且接近于直流电压下测得的介电常数,当频率超过某一临界值时,极性分子的转向就跟不上电场的变化,介电常数就开始减小,随着频率的增高介电常数最终接近于自由电子位移极化所引起的介电常数值。
高电压技术总结专题一:高电压下气体、液体、固体放电原理1、绝缘的概念:将不同电位的导体分开,使之在电气上不相连接。
具有绝缘作用的材料称为电介质或绝缘材料。
2、电介质的分类:按状态分为气体、液体和固体三类。
3、极化的概念:在外电场作用下,电介质的表面出现束缚电荷的现象叫做电介质极化。
4、极化的形式:电子式极化、离子式极化、偶极子式极化;夹层式极化。
(前三种极化均是在单一电介质中发生的。
但在高压设备中,常应用多种介质绝缘,如电缆、变压器、电机等)5、电子式极化:由于电子发生相对位移而发生的极化。
特点:时间短,弹性极化,无能量损耗。
[注]:存在于一切材料中。
6、离子式极化:离子式极化发生于离子结构的电介质中。
固体无机化合物(如云母、陶瓷、玻璃等)多属于离子结构。
特点:时间短,弹性极化,无能量损耗。
[注]:存在于离子结构物质中。
7、偶极子极化:有些电介质具有固有的电矩,这种分子称为极性分子,这种电介质称为极性电介质(如胶木、橡胶、纤维素、蓖麻油、氯化联苯等)。
特点:时间较长,非弹性极化,有能量损耗。
[注]:存在于极性材料中。
8、夹层式极化特点:时间很长,非弹性极化,有能量损耗。
[注]:存在于多种材料的交界面;当绝缘受潮时,由于电导增大,极化完成时间将大大下降;对使用过的大电容设备,应将两电极短接并彻底放电,以免有吸收电荷释放出来危及人身安全。
9、为便于比较,将上述各种极化列为下表:10、介电常数:[注]:用作电容器的绝缘介质时,希望大些好。
用作其它设备的绝缘介质时,希望小些好。
11、电介质电导:电介质内部带点质点在电场作用下形成电流。
金属导体:温度升高,电阻增大,电导减小。
绝缘介质:温度升高,电阻减小,电导增大。
12、绝缘电阻:在直流电压作用下,经过一定时间,当极化过程结束后,流过介质的电流为稳定电流称为泄漏电流,与其对应的电阻称为绝缘电阻。
(1)介质绝缘电阻的大小决定了介质中泄漏电流的大小。
(2)泄漏电流大,将引起介质发热,加快介质的老化。
简述提高液体电介质击穿电压的方法哎呀,这可是个不简单的问题啊!不过别着急,我这个老司机来给你讲讲提高液体电介质击穿电压的方法。
我们得明白什么是击穿电压。
简单来说,击穿电压就是指在某种条件下,液体电介质的表面会出现一种叫做“电离”的现象,从而产生一个电子气体。
这个电子气体会在液体电介质内部形成一种导电通道,使得电流能够流过液体电介质。
而提高击穿电压呢,就是让这个电子气体更密集地分布在液体电介质表面,从而增加电流的流动能力。
那么,提高液体电介质击穿电压的方法有哪些呢?这里我就给你一一道来:1. 提高温度:这是最简单的方法之一啦!你可以把液体电介质放在一个高温的环境中,让它升温。
这样一来,电子气体就会更加活跃,从而提高击穿电压。
当然了,这个方法也有局限性,就是有些液体电介质在过高的温度下可能会发生化学反应,导致性能下降。
2. 增加压力:你也可以尝试给液体电介质施加一定的压力。
这个方法的原理是利用压力来改变液体电介质的分子间距和排列方式,从而影响电子气体的形成和分布。
当然了,这个方法也需要根据具体的液体电介质来调整压力大小。
3. 加入添加剂:有时候,你可以通过加入一些特殊的添加剂来提高液体电介质的击穿电压。
比如说,你可以添加一些能够增强电子气体活性的物质,或者添加一些能够调节电子气体分布的物质。
当然了,这个方法需要根据具体的应用场景来选择合适的添加剂。
4. 优化材料结构:你还可以通过优化液体电介质的结构来提高击穿电压。
比如说,你可以改变液体电介质的晶格结构、分子结构等等。
这个方法需要进行大量的实验研究和理论分析才能找到最合适的结构方案。
好了,以上就是我给大家介绍的提高液体电介质击穿电压的方法啦!希望对你们有所帮助哦!记得要多多实践和探索哦!。
高电压复习纲要学习情境一1、云母绝缘材料由哪几部分组成?云母制品的种类及用途答:组成:介电材料,补强材料,粘结剂种类:云母带:具有良好的电气和力学性能,在室温下具有柔软性,可以连续包绕电机线圈,经浸渍或模压成型为电机线圈主绝缘云母板:柔软云母板在常态时具有柔软性,任意弯曲而不破裂;塑型云母板在常温下是硬质板状材料,加热时变软,继续加热加压可以塑制成不同形状的绝缘构件云母箔:一般在电机、电器中用作卷烘式绝缘以及转子铜排绝缘2、钢化玻璃的用途答:用途:钢化玻璃绝缘子、制真空器件、发光器件显示外壳、绝缘。
3、常见的合成树脂材料有哪些?热塑性树脂与热固性树脂的区别?答:种类:交联聚乙烯,酚醛树脂,环氧树脂,聚乙烯,聚氯乙烯区别:热塑性树脂是加热成型后冷却硬固,再加热又软化,可以多次反复成型。
具有可溶性的树脂热固性树脂在热压成型后成为不溶熔的固化物,再加热也不软化,也就是只能塑制一次4、六氟化硫气体的性质答:物理性质:常态下,纯净的SF6气体为无色无味,无毒,不燃的惰性气体,容易液化化学性质:非常稳定,在空气中不燃烧,不助燃。
在150摄氏度下不与水、酸、碱、卤素及绝缘材料作用,在500摄氏度以下不分解,但温度超过600摄氏度时,SF6气体将产生部分热分解5、变压器的主绝缘和纵绝缘答:主绝缘:是绕组与接地部分之间以及绕组之间的绝缘纵绝缘:是指同一绕组的匝间、层间以及与静电屏之间的绝缘6、何为游离?按照能量来源的不同,游离分为哪几种形式?气体中带点质点的消失形式有哪几种?答:游离定义:中性原子从外界获得足够的能量,使原子中的一个或几个电子完全脱离原子核的束缚而成为自由电子和正离子(即带点质点)的过程游离形式:按照能量来源不同,可分为:碰撞游离,光游离,热游离,表面游离消失形式;带电质点受电场力的作用流入电极;带电质点的扩散;带电质点的复合7、汤逊理论的要点是什么?适用条件是什么?答:要点:均匀电场中,气体间隙的击穿主要由电子的碰撞游离和正离子撞击阴极表面造成的表面游离所引起的适用条件:在均匀电厂,低气压,短间隙的条件8、巴申定律的主要内容是什么?答:击穿电压Ub是气压P和间隙距离d乘积的函数:Ub=f(Pd)9、流注理论的要点是什么?适用条件是什么?答:要点:电子的碰撞游离和空间光游离是形成自持放电的主要因素,空间电荷对电场的畸变作用是产生光游离的重要原因适用条件:不均匀电场,高气压,长间隙的条件10、何为电晕放电?它有何危害?限制电晕的方法有哪些?答:定义:当电场极不均匀时,随间隙上所加电压的升高,在曲率半径小的电极附近,电场强度将先达到引起游离过程的数值,间隙在这一局部区域形成自持放电在高场强区,会出现蓝紫色的晕光,并发出“咝咝”的响声危害:产生能量损耗;产生高频电磁波,干扰信号;产生臭氧,氮氧化物,有腐蚀作用方法:改进电极形状,增大电极的曲率半径;对输电线路采用分裂导线11、何为极性效应?正棒——负棒和负棒——正棒间隙击穿电压和起晕电压之间的关系答:定义:对于电极形状不对称的不均匀电场间隙,如棒-板间隙,棒的极性不同,间隙的起晕电压和击穿电压不同。
第二章液体和固体电介质的绝缘特性电子式极化:电介质中的带电质点在电场作用下沿电场方向作有限位移。
夹层式极化:由两层或多层不同材料组成的不均匀电介质,叫做夹层电介质。
电介质的电导:介质在电场作用下,使其内部联系较弱的带电粒子作有规律的运动形成电流,即泄漏电流.这种物理现象称为电导。
“吸收现象”:固体电介质在直流电压作用下,观察到电路中的电流从大到小随时间衰减,最终稳定于某一数值,称为“吸收现象”。
吸收电流:有损极化所对应的电流,即夹层极化和偶极子极化时的电流,它随时间而衰减。
泄漏电流:绝缘介质中少量离子定向移动所形成的电导电流,它不随时间而变化.绝缘电阻:介质的电阻R=U/I是随时间而变化的。
通常以到达稳定的泄漏电流的电阻作为介质的绝缘电阻。
介质损耗角正切tgδ衡量材料本身在电场损耗能量并转变为热能的一个宏观的物理参数称之为介质损耗角正切。
绝缘的老化:固体和液体介质在长期运行过程中会发生一些物理和化学变化,导致其机械和电气性能的劣化。
一、提高液体电介质击穿电压的措施(1)过滤(2)防潮(3)脱气(4)覆盖层(5)绝缘层(6)屏障二、2.固体电介质的击穿影响因素(1).电压作用时间(2).电场均匀程度及介质厚度(3).电压种类(4).电压作用的累积效应(5).受潮三、提高固体电介质击穿电压的措施(1).改进制造工艺:尽可能清除介质中的杂质,可以通过精选材料、改善工艺、真空干燥、加强浸渍等方法。
(2).改进绝缘设计:尽可能使电场均匀(3).改善运行条件:注意防潮、尘污,加强散热冷却四、电介质绝缘老化的原因(1)局部放电老化(2)热老化(3)机械力的作用(4)环境的影响五、为什么用介质损耗角的正切tgδ来表示介损答:由于:(1).P值及试验电压U的高低等因素有关;(2).t gδ是及电压、频率、绝缘尺寸无关的量,而仅取决于电介质的损耗特性。
(3)tgδ可以用高压电桥等仪器直接测量.所以表征介损用介质损失角的正切tgδ来表示,而不是用有功损耗P来表示.第三章电气设备绝缘试验耐压试验(破坏性试验):试验所加电压等价于或高于设备运行中可能受到的各种电压.一、西林电桥测量时的两种接线正接线适用:体积小,重量轻反接线适用:体积大,重量大,外壳接地二、西林电桥测量时防止外界电磁场对电桥的干扰措施有哪些?(1)加设屏蔽(消除电容的影响) (2)采用移相电源(3)倒相法三、西林电桥测量时注意事项有哪些(1)电桥本体必须加以屏蔽(2)被试品和标准无损电容器连到电桥本体的引线也要使用屏蔽导线(3)电桥本体接地良好(4)反接法时,三根引线处于高压,必须悬空(5)能分开测的试品尽量分开测(6)应保持试品表面干燥(7)试品设备有绕阻时,应首尾短接起来试验变压器得特点电压等级比电力变压器更高、容量不大,仅单相;工作在电容性负荷下;允许发生短时短路;工作时间短;漏磁通较大;温度比较低、无散热要求;绝缘裕度小工频高电压的测试方法有哪些用静电电压表测量工频电压的有效值用球隙进行测量工频电压的幅值用电容分压器配用低压仪表用电压互感器测量.直流高压的获得有:半波整流回路,倍压整流回路,串接直流发生器。
⾼电压技术课后题答案(部分)1 ⽓体的绝缘特性与介质的电⽓强度1-1⽓体放电过程中产⽣带电质点最重要的⽅式是什么,为什么?1-2简要论述汤逊放电理论。
1-3为什么棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压⽐负极性时略⾼?1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的?1-5操作冲击放电电压的特点是什么?1-6影响套管沿⾯闪络电压的主要因素有哪些?1-7具有强垂直分量时的沿⾯放电和具有弱垂直分量时的沿⾯放电,哪个对于绝缘的危害⽐较⼤,为什么?1-1⽓体放电过程中产⽣带电质点最重要的⽅式是什么,为什么?答: 碰撞电离是⽓体放电过程中产⽣带电质点最重要的⽅式。
这是因为电⼦体积⼩,其⾃由⾏程(两次碰撞间质点经过的距离)⽐离⼦⼤得多,所以在电场中获得的动能⽐离⼦⼤得多。
其次.由于电⼦的质量远⼩于原⼦或分⼦,因此当电⼦的动能不⾜以使中性质点电离时,电⼦会遭到弹射⽽⼏乎不损失其动能;⽽离⼦因其质量与被碰撞的中性质点相近,每次碰撞都会使其速度减⼩,影响其动能的积累。
1-2简要论述汤逊放电理论。
答: 设外界光电离因素在阴极表⾯产⽣了⼀个⾃由电⼦,此电⼦到达阳极表⾯时由于α过程,电⼦总数增⾄d e α个。
假设每次电离撞出⼀个正离⼦,故电极空间共有(d e α-1)个正离⼦。
这些正离⼦在电场作⽤下向阴极运动,并撞击阴极.按照系数γ的定义,此(d e α-1)个正离⼦在到达阴极表⾯时可撞出γ(d e α-1)个新电⼦,则(d e α-1)个正离⼦撞击阴极表⾯时,⾄少能从阴极表⾯释放出⼀个有效电⼦,以弥补原来那个产⽣电⼦崩并进⼊阳极的电⼦,则放电达到⾃持放电。
即汤逊理论的⾃持放电条件可表达为r(d eα-1)=1或γde α=1。
1-3为什么棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压⽐负极性时略⾼?答:(1)当棒具有正极性时,间隙中出现的电⼦向棒运动,进⼊强电场区,开始引起电离现象⽽形成电⼦崩。
随着电压的逐渐上升,到放电达到⾃持、爆发电晕之前,在间隙中形成相当多的电⼦崩。
高电压技术各章选择判断题汇总及答案附期末测试第一章电介质的极化、电导和损耗1.单选题用于电容器的绝缘材料中,所选用的电介质的相对介电常数()。
A 应较大B 应较小C 处于中间值D 不考虑这个因素A2.单选题偶极子极化()。
A 所需时间短B 属于弹性极化 C 在频率很高时极化加强D 与温度的关系很大D3.单选题电子式极化()。
A 所需时间长B 属于弹性极化C 在频率很高时极化加强D 与温度的关系很大B4.单选题离子式极化()。
A 所需时间长B 属于弹性极化C 在频率很高时极化加强D 与温度的关系很大B5.单选题极化时间最长的是()。
A 电子式极化 B 离子式极化 C 偶极子极化 D 空间电荷极化D6.单选题极化时伴随有电荷移动的是()。
A 电子式极化 B 离子式极化C 偶极子极化D 夹层极化D7.单选题夹层极化中电荷的积聚是通过电介质的()进行的。
A 电容B 电导C 电感D 极化B8.单选题相对介电常数是表征介质在电场作用下()的物理量。
A 是否极化B 损耗C 击穿D 极化程度D9.单选题对于极性液体介质,温度较低时,随温度的升高,极化()。
A 减弱B 增强C 先减弱再增强D 不变 B10.单选题用作电容器的绝缘介质时,介质的相对介电常数应()。
A 大些B 小些C 都可以D 非常小A11.单选题用作一般电气设备的绝缘时,介质的相对介电常数应()。
A 大些B 小些C 都可以D 非常小B12.单选题表征电介质导电性能的主要物理量为()。
A 电导率B 介电常数C 电阻D 绝缘系数A13.单选题电介质的电导主要是()引起的。
A 自由电子B 自由离子C 正离子D 负离子B14.单选题金属导体的电导主要是()引起的。
A 自由电子B 自由离子C 正离子D 负离子A15.单选题通常所说的电介质的绝缘电阻一般指()。
A 表面电阻B 体绝缘电阻C 表面电导D 介质电阻B16.单选题直流电压(较低)下,介质中流过的电流随时间的变化规律为()。
简述提高液体电介质击穿电压的方法哎呀,电介质击穿电压这事儿听上去挺复杂的,其实呢,咱们可以把它当作一道难题来解。
液体电介质,简单来说,就是用来隔离电流的液体。
要想提高它的击穿电压,也就是让它能承受更高电压而不被击穿,我们得用点小妙招。
说实话,虽然这事儿听上去像是高深的科学,实际上也有不少简单粗暴的方法可以试试。
今天就让咱们来聊聊这些方法,带点幽默感,希望让你对电介质的击穿电压有个清晰的认识。
1. 清洁和纯化是关键1.1 去除杂质要提高液体电介质的击穿电压,第一步就是得把液体里的杂质搞定。
液体里面的杂质,哪怕是一点点,都可能成为电流的“捷径”,让电压一高就击穿。
所以,我们需要做的,就是用各种方法把这些杂质去掉。
这就像你做饭的时候,得把锅里的杂质清理干净,才能做出美味的菜肴。
纯化的过程,通常涉及到过滤、离心等技术手段,保证液体越纯净越好,效果会更明显。
1.2 使用高纯度的液体除了去除杂质,选择高纯度的液体也是个好办法。
想象一下,如果你用的是一种超级纯净的液体,它的绝缘能力肯定比普通的液体要强。
就像你用优质的食材做饭,味道自然更好。
这就需要我们选择那些原料本身就很纯净的液体,虽然价格可能会贵一点,但效果却往往更好。
2. 添加助剂提升性能2.1 添加增容剂有时候,光靠纯化还不够,我们可以给液体里添加一些增容剂,这些助剂能帮助提升液体的击穿电压。
增容剂就像调料,虽然量不多,却能大大改善液体的性能。
不过,添加助剂也得讲究方法,不能乱加,否则效果可能适得其反。
选择合适的助剂,还得经过实验验证才能确定。
2.2 优化液体配方有的液体,加入某些化学成分后,能显著提高击穿电压。
这就像你调配饮料时,适量加入某些成分,可以让味道更加丰富。
我们可以通过实验,找到最佳的配方,让液体的击穿电压达到最优状态。
这种方法有点像调配秘密配方,得靠经验和技术。
3. 改善环境条件3.1 控制温度液体的击穿电压与温度关系密切。
温度高了,液体的绝缘性能会下降,就像夏天冰淇淋在高温下很容易融化。
第三章参考1、试比较电介质各种极化的性质和特点极化形式介质极化时间(频率)能量损耗温度影响电子位移极化所有介质10-14 ~10-15 s 无极小离子位移极化离子式结构的介质10-l2~10-13 s 几乎无损耗具有正的温度系数转向极化极性电介质10-10~10-2 s电源频率提高时极化率减小旋转时克服分子间的吸引力而消耗的电场能量有较大影响:最初随温度增高而增加,当热运动变得较强烈时,又随温度升高而减小。
空间电荷极化层式结构介质介质中有晶格缺陷从几十分之一秒到几分钟,甚至有长达几小时有能量损耗温度影响电导,电导影响空间极化2、极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何?为什么?答:温度对极性介质的rε有很大影响。
低温时,分子间的黏附力强,转向较难,转向极化对介电常数的贡献较小;随着温度升高,分子间联系减弱,转向极化加强,介电常数随之增大。
但另一方面,温度升高时,分子的热运动加剧,对极性分子定向排列的干扰也随之增强,使极化减弱。
所以极性电介质的介电常数最初随温度或高而增加,以后当热运动变得较强烈时,又随温度升高而减小。
3、正弦交变电场作用下,电介质的等效电路是怎样的?为什么测量高压电气设备绝缘电阻时需要按照在标准规范的时间下记录,并同时记录温度?答:在正弦交变电场作用下,电介质的等效电路如下:Cg:代表介质的几何电容及无损极化过程,流过的电流i g;C p --R p :代表有损极化电流支路,流过电流i p ;R lk :代表电导电流支路,流过的电流为i lk 。
如绝缘良好,则R lk 和R p 的值都比较大,这就不仅使稳定的绝缘电阻值(就是R lk 的值)较高,而且要经过校长的时间才能达到此稳定值(因中间串联支路的时间常数较大)。
如绝缘受潮,或存在穿透性的导电通道,则不仅最后稳定的绝缘电阻值R lk 很低,而且还会很快达到稳定值。
因此,用绝缘电阻随时间变化的关系来反映绝缘的状况。
简述提高液体电介质击穿电压的方法如何提高液体电介质的击穿电压?大家好,今天我们来聊聊一个有点“高大上”的话题——液体电介质的击穿电压。
别紧张,不会让你觉得像在上大学的物理课一样枯燥乏味。
简单来说,液体电介质就是我们在电气设备中用来绝缘的那些液体。
而击穿电压,就是指液体能承受的最大电压。
超过这个电压,液体就会变得像小木板在火里一样——直接击穿,导致电流泄漏。
这可不是我们想要的。
那怎么才能提高液体的击穿电压呢?别急,下面就让我们一步步来揭开这个“神秘面纱”。
1. 选择合适的液体首先,你得知道,选择液体是关键中的关键。
想象一下你在超市里挑水果,选个苹果,肯定是挑那些看起来又大又红的,对吧?液体电介质也是一样。
液体的纯度和成分会直接影响它的击穿电压。
如果液体里有太多杂质,就像水果上长了一堆小虫子,肯定会影响质量。
为了提高击穿电压,我们需要选择那些纯度高的液体,或者说,挑选那些“健康又强壮”的液体。
1.1 纯化过程首先,液体的纯化过程就像是给水果洗澡。
要把那些不干净的东西彻底清理掉。
常见的方法有蒸馏和过滤,就像给苹果洗澡的时候,用清水洗净一样。
这些步骤能有效去除液体中的杂质,避免它们像小石头一样在电场中“捣乱”。
1.2 添加助剂有时候,单靠纯化还不够,我们可以通过添加一些助剂来“提升液体的素质”。
这些助剂就像是给苹果加点蜜糖,不仅好看还更美味。
常用的助剂有抗氧化剂和电场稳定剂,它们能有效提高液体的电介质性能,就像给液体加了“超能量”。
2. 控制温度和压力液体的性能跟温度和压力关系密切,这点很像天气对人的影响。
如果天气热了,人的脾气可能也会变差,液体也是一样。
高温可能会导致液体的击穿电压下降,因此控制液体的温度就像是给它穿上合适的衣服,保持在一个舒适的范围内。
压力也是关键,过高或过低的压力都会影响液体的性能。
就像把一个气球捏得太紧,气球可能会爆炸一样。
2.1 温度控制液体的温度管理很重要,一般来说,液体的温度应该保持在一个稳定的范围。