电晕放电及其危害
- 格式:doc
- 大小:37.00 KB
- 文档页数:4
名词解释电晕放电
嘿,你知道啥是电晕放电不?电晕放电啊,就好比天空中那一闪一
闪的闪电!(闪电就是电晕放电的一个类比例子呀。
)当在不均匀电
场中,曲率半径小的电极附近,电场强度会变得特别强。
这时候啊,
空气就被电离啦,出现了一种局部的自持放电现象,这就是电晕放电啦!
想象一下,就好像一场小小的“电力风暴”在那里悄然酝酿呢!(这
不就是个隐喻嘛。
)电晕放电可不是啥稀罕事儿,在我们生活中还挺
常见的。
比如说,在高压输电线周围,有时候你是不是会听到“滋滋”
的声音呀?那就是电晕放电在搞鬼呢!还有啊,在一些高压设备附近,也可能出现这种情况。
我记得有一次,我去参观一个工厂,那里有很多高压设备。
(这就
是一个具体例子呀。
)我就听到一些奇怪的声音,工作人员就告诉我
说那是电晕放电的声音。
当时我就特别好奇,一直盯着那些设备看,
心里想着:这电晕放电还真是神奇啊!
电晕放电虽然有时候会有点小麻烦,比如产生噪声或者对设备有一
定的损害,但它也不是一无是处哦!它在一些领域还挺有用的呢,比
如在静电除尘器中,电晕放电就能帮助去除空气中的灰尘和污染物。
电晕放电就是这样一个既让人有点头疼又有点让人惊喜的现象。
它
就像一个调皮的小精灵,时不时地出来捣捣乱,但有时候又能帮我们
解决一些问题。
所以啊,我们可不能小瞧了它!电晕放电,真的是很有意思的一个东西呢!。
电晕放电的定义嘿,朋友们!今天咱来聊聊电晕放电呀!电晕放电呢,就好比天空中那些神秘的闪电,但它可比闪电温柔多啦!你想啊,电晕放电就像是一个有点调皮的小精灵,在一些特定的情况下偷偷跑出来玩耍。
比如说在高压电线附近呀,或者一些尖锐的物体周围。
它可不会像大闪电那样轰轰烈烈地吓人一跳,而是悄悄地释放着自己的能量。
这电晕放电啊,有时候就像是生活中的小惊喜,虽然不那么起眼,但却实实在在地存在着。
就像你走在路上,突然看到一只可爱的小猫咪在路边晒太阳,那种不经意间的小美好。
它又有点像那种若有若无的香味,你得仔细去感受才能察觉到。
当你靠近高压设备的时候,也许就能感觉到它的存在啦。
电晕放电虽然看似不起眼,但可别小瞧它哦!它在一些情况下还是挺重要的呢。
比如说在一些工业生产中,它可以被利用来做一些特殊的处理。
想象一下,如果没有电晕放电,那我们的生活会不会变得有点无趣呢?就好像一道菜没有了那一点点恰到好处的调料,总觉得少了点什么。
而且电晕放电还和我们的日常生活息息相关呢!比如在一些静电消除的设备中,它就发挥着作用呀。
它能帮我们把那些让人烦恼的静电悄悄带走,让我们的生活更加舒适。
你说这电晕放电是不是挺神奇的?它不声不响地存在着,却又有着自己独特的魅力。
就像我们身边那些默默付出的人,也许他们的贡献不那么显眼,但却是不可或缺的。
电晕放电啊,真是一个让人又爱又有点小纠结的存在呢!有时候它会带来一些小麻烦,比如产生一些噪音或者对设备造成一些轻微的损害。
但它也有它可爱的一面呀,能给我们的生活带来一些意想不到的变化。
咱再回过头来想想,这世界上的好多事物不都是这样嘛!有好的一面,也有不那么完美的一面。
但正是因为有了这些不完美,才让我们的世界更加丰富多彩呀!所以呀,我们要学会接受电晕放电的存在,就像接受生活中的那些小瑕疵一样。
总之呢,电晕放电虽然不是什么惊天动地的大现象,但它却有着自己独特的意义和价值。
我们要好好去了解它,利用它,让它为我们的生活增添更多的色彩和乐趣!怎么样,现在你对电晕放电是不是有了更深的认识啦?原创不易,请尊重原创,谢谢!。
电晕放电的主要特征电晕放电是指在高电压下,电极附近的气体中出现电离现象,发生放电现象的过程。
电晕放电具有以下几个主要特征:1. 电晕放电是在强电场作用下发生的。
当电场强度达到一定程度时,电子在电场的作用下获得足够的能量,从而克服气体分子的束缚力,发生电离现象。
电场强度越大,电晕放电所需的电压也越低。
2. 电晕放电是在气体中发生的。
气体是电晕放电的主要发生介质,其中的气体分子扮演着重要的角色。
当电场强度足够大时,气体分子会发生电离,形成离子和自由电子,从而导致电流的流动。
3. 电晕放电产生的电流较小。
由于电晕放电是在气体中发生的,气体的电导率比较低,因此电晕放电产生的电流一般比较小。
在电晕放电过程中,电流的大小与电压的关系符合欧姆定律。
4. 电晕放电伴随着光和声现象。
在电晕放电过程中,由于电子与气体分子碰撞产生的能量释放,会导致气体发光。
这种发光现象被称为电晕放电光。
同时,电晕放电还会伴随着声音的产生,这是由于电离过程中的电子与气体分子碰撞产生的震动所引起的。
5. 电晕放电会产生电晕辐射。
电晕放电的电离过程中,会释放出大量的能量,其中一部分以电磁辐射的形式传播出去,形成电晕辐射。
电晕辐射包括电磁波、X射线等。
6. 电晕放电会对电极和气体产生一定的影响。
由于电晕放电产生的能量释放较大,会对电极和气体产生一定的热量。
长时间、高能量的电晕放电会导致电极和气体的破坏。
7. 电晕放电的特性与电压频率有关。
在不同电压频率下,电晕放电的特性也会有所不同。
一般来说,在高频电压下,电晕放电的电流较低,放电现象较不明显;而在低频电压下,电晕放电的电流较高,放电现象较为明显。
8. 电晕放电具有一定的危害性。
电晕放电产生的电晕辐射中,包括一定的电磁波和X射线,对人体和设备都有一定的危害。
因此,在工业和生活中,需要采取相应的防护措施,避免电晕放电带来的危害。
电晕放电是在强电场作用下,在气体中发生的一种放电现象。
它具有电场强度较大、发生在气体中、电流较小、伴随光和声现象、产生电晕辐射、对电极和气体有影响、与电压频率相关以及具有一定的危害性等主要特征。
火花放电是电极间的气体被击穿,形成电流在气体中的通道,即明显的电火花称为火花放电。
电晕放电是电极间的气体还没有被击穿,电荷在高电压的作用下发生移动而进行的放电,放电的现象是:在黑暗中可以看到电极的尖端有蓝色的光晕,称为电晕放电。
火花放电的电流大多都很大,而电晕放电的电流比较小。
电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。
在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。
在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。
电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。
此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。
如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。
电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。
若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。
电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。
当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。
正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。
电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。
电晕放电频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。
工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。
架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算:(千伏/厘米)式中δ为空气相对密度,m为绞线系数,R为导线半径(厘米)。
当δ=1、m=0.5、R=0.9厘米时,E s=19.7千伏/厘米。
实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。
电晕放电在工程技术领域中有多种影响。
电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕(见图),会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。
10kv相间最小放电距离10kV相间最小放电距离是指两个电极之间能够产生电晕放电的最短距离。
电晕放电是指在两个电极之间,当电势差达到一定数值时,会产生电离现象,电子会穿过气体介质形成电弧放电。
而相间最小放电距离的确定对于电力系统的安全运行至关重要,因此需要进行准确的测量和计算。
相间最小放电距离的确定一般需要考虑电极形状、压力、湿度、温度等多种因素。
在实际运行中,我们需要对电力设备进行适当的绝缘处理,以确保电气设备的正常运行,减少放电风险。
电晕放电的危害主要体现在以下几个方面。
首先,电晕放电会造成能量的损失,导致功耗的增加,影响能源的利用效率。
其次,电晕放电还会产生电磁干扰,对周围电子设备的正常工作造成影响,甚至引起设备故障。
此外,电晕放电还会引起火灾和爆炸等安全隐患,对人身安全和财产安全造成威胁。
为了确定10kV相间最小放电距离,我们首先需要了解电压等级和电气设备的工作条件。
然后,我们可以借助计算公式或者通过实验来推测最小放电距离。
在计算过程中,需要考虑气体介质的特性、电极的形状和尺寸、介质的温湿度等参数。
通过这些参数的综合计算,可以获得相间最小放电距离的近似值。
除了计算和实验,我们还可以采取一些措施来减小放电距离。
首先,可以对电极表面进行绝缘处理,增加其绝缘能力。
其次,可以增加气体介质的压力或者改变其化学成分,以增加气体介质的绝缘能力。
此外,适当控制温度和湿度,也有助于减小放电距离。
需要注意的是,相间最小放电距离的确定只是电气设备运行安全的一个方面,还需要综合考虑其他因素,如过流保护、过压保护等。
只有在综合考虑各种因素的基础上,才能确保电力系统的安全运行,提高设备的可靠性和运行效益。
总之,10kV相间最小放电距离对于电力系统的安全运行至关重要。
我们需要通过计算、实验和措施的综合考虑,确定合适的放电距离,并采取相应的措施来减小放电风险。
只有这样,我们才能确保电力设备的正常运行,提高电力系统的安全性和稳定性。
电晕放电电晕放电(corona discharge)气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。
最常见的一种气体放电形式。
在曲率半径很小的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离和激励,因而出现电晕放电引。
发生电晕时在电极周围可以看到光亮,并伴有咝咝声。
电晕放电可以是相对稳定的放电形式,也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。
火花放电是电极间的气体被击穿,形成电流在气体中的通道,即明显的电火花称为火花放电。
电晕放电是电极间的气体还没有被击穿,电荷在高电压的作用下发生移动而进行的放电,放电的现象是:在黑暗中可以看到电极的尖端有蓝色的光晕,称为电晕放电。
火花放电的电流大多都很大,而电晕放电的电流比较小。
电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。
在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。
在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。
电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。
此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。
如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。
电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。
若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。
电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。
当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。
正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。
电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。
电晕放电工频交流电晕在正、负半周内其放电过程与直流正、负电晕基本相同。
工频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。
简述电晕放电的定义、危害及应对措施。
电晕放电是因为绝缘材料漏电或被损坏而使得电压越过绝缘的现象。
电晕放电会产生大量的放电火花,若部份未能消弭,则会在现场形成有毒有害的电磁辐射,从而对周边的人体,电气设备,机械设备等造成严重伤害。
一般来说,应对电晕放电的措施有以下几点:
1、加强电气设备的绝缘性能,确保其正常运行。
2、采用两次模型结构,以降低电气设备的电压水平,并对其进行定期的测试和维护。
3、提高操作人员的安全意识,纠正各种电气安全隐患。
4、对绝缘材料进行定期检查,及时开展故障检修和处理。
5、增强灭弧保护,使其可靠性和可用性最大化。
电网高压设备电晕与火花放电研究随着社会经济的飞速发展,电网的电压等级不断提高。
超高压和特高压输电线路对环境的影响也越来越多,它包括导线和金具电晕火花产生的无线电干扰(RI)、电视干扰(TVI)、电晕引起的噪音;地面上的高电场强度;线路对所在地区景观和生态的影响等,这些问题对社会发展来说,已成了突出问题。
电晕火花放电会带来许多不利影响。
例如,放电过程中的光、声、热等效应及化学反应;由于电压较高时,流柱不断熄灭和重新爆发,会出现放电的脉冲现象,形成高频电磁波,引起干扰;还能使空气发生化学反应,生成臭氧及氧化氮等产物,引起腐蚀。
针板间隙放电是一种很典型的极不均匀电场放电,对它的电晕和火花放电研究有助于我们深刻的理解放电的特性,防止它们带来的诸多危害,也可以为我们将来开发它们更多的应用领域提供一些基础知识。
一、气体放电概述1、气体放电气体导电的现象,又称气体放电。
在气体电离的同时,还有正负离子相遇复合为中性分子以及正负离子被外电场驱赶到达电极与电极上异号电荷中和的过程。
这3个过程中,电离、复合二者与外电场无关,后者则与外电场有关。
随着外电场的增强,离子定向速度加大,复合逐渐减少以致不起作用,因电离产生的全部离子都被驱赶到电极上,于是电流达到饱和。
饱和电流的大小取决于电离剂的强度。
一旦撤除电离剂,气体中离子很快消失,电流中止。
这种完全靠电离剂维持的气体导电称为被激导电或非自持导电。
当电压增加到某一数值后,气体中电流急剧增加,即使撤去电离剂,导电仍能维持。
这种情形称为气体自持导电或自激放电。
气体由被激导电过渡到自持导电的过程,通常称为气体被击穿或点燃,相应的电压叫做击穿电压。
2、火花放电高电压电极间的气体被击穿,出现闪光和爆裂声的气体放电现象。
在通常气压下,当在曲率不太大的冷电极间加高电压时,若电源供给的功率不太大,就会出现火花放电,火花放电时,碰撞电离并不发生在电极间的整个区域内,只是沿着狭窄曲折的发光通道进行,并伴随爆裂声。
第27卷 第3期2006年3月电 力 建 设Electric Power Constructi onVol.27 No.3Mar,2006高压输电线路电晕放电分析隋晓杰,宋守信(北京交通大学,北京市,100044)[关键词] 高压输电线电晕放电数学模型中图分类号:T M75文献标识码:B文章编号:1000-7229(2006)03-0037-02Analysis on Cor ona D ischarge of HV Trans m issi on L inesSui Xiaojie,Song Shouxin(Beijing J iaot ong University,Beijing City,100044)[Keywords] HV trans m issi on line;cor ona discharge;mathematical model 随着电网容量的增加和电压等级的提高,高压输电线路对环境的电磁影响日益引起人们的重视。
本文将对高压输电线路的电晕放电进行一系列的探讨。
1电晕产生机理电晕放电是由于导线表面的电场强度很高,引起空气电离而发生的放电现象。
空气分子的游离强度一般为20~30kV/c m,当输电线路表面电场强度超过这个数值之后,就会听到线路发出“咝咝”的放电声,嗅到臭氧的气味,夜间还可以看到导线周围发出的蓝紫色荧光,这就是电晕放电。
输电线路电晕放电的影响因素分两大类:(1)输电线路本身特性的影响。
输电线路电压越高,电晕放电越强;导线直径越大,表面光洁度越高,电晕放电越弱。
而且,输电线路导线的排列方式、相间距离、对地高度也会影响电晕放电的电磁干扰电平,差值约在3~5d B。
(2)输电线路外部环境的影响。
空气污染越严重,空气密度越小、湿度越大,电晕放电越强。
电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式,电晕放电时的电流强度取决于电极外气体空间的电导,即取决于外加电压、电极形状、极间距离、气体的性质和密度等。
电晕放电的限制措施一、电晕放电的概念和危害电晕放电是指在高压场中,由于空气分子被强电场分解,产生自由电子和正离子,从而导致局部放电现象。
这种现象会引起设备的损坏和事故的发生,严重影响设备的运行和工作效率。
二、限制措施1. 采用绝缘材料为了防止电晕放电,可以采用绝缘材料来隔离高压场和低压场。
绝缘材料具有良好的耐压性能和绝缘性能,可以有效地隔离高压区域和低压区域。
2. 降低电场强度降低电场强度是减少电晕放电的有效方法之一。
通过调整设备结构、改变悬挂方式等方法来降低设备中的局部电场强度,从而减少局部放电现象。
3. 加装避雷针加装避雷针可以将大气中的静电荷释放到地面上,从而减少大气中静电荷对设备产生的干扰。
同时,在雷暴天气中也能有效地保护设备免受雷击的侵害。
4. 定期检查设备定期检查设备是预防电晕放电事故发生的重要措施之一。
通过定期检查设备,可以及时发现设备中的问题,进行维修和更换,从而保障设备的正常运行。
5. 加强培训和管理加强培训和管理是预防电晕放电事故发生的重要手段之一。
通过加强员工培训,提高员工对电晕放电事故的认识和应急处理能力,从而减少事故的发生。
同时,加强对设备的管理,确保设备处于良好状态,也能有效地预防事故的发生。
6. 采用先进技术采用先进技术是预防电晕放电事故发生的重要手段之一。
随着科技的不断进步,出现了许多新型材料、新型结构和新型装置等技术手段,可以有效地降低局部电场强度、提高绝缘性能、减少噪声干扰等问题。
三、结论在工业生产中,为了保障设备安全运行和工作效率,在使用高压设备时必须注意电晕放电问题。
通过采用绝缘材料、降低电场强度、加装避雷针、定期检查设备、加强培训和管理以及采用先进技术等措施,可以有效地预防电晕放电事故的发生,保障设备的正常运行。
电晕放电有何危害和用途电晕放电是指在高电压电场作用下,气体或绝缘体表面由于电离而发生放电现象。
电晕放电具有一定的危害,但也有一些特定的用途。
首先,电晕放电在一些特定的情况下会产生较大的危害。
当电晕放电发生在高压设备表面或电力输电线路上时,会产生能量释放,导致电流和电场的瞬间增大,从而对设备或线路的绝缘层产生损坏。
这会导致设备的故障和线路的短路,严重的情况下甚至会导致火灾等严重事故的发生。
此外,电晕放电还会生成有害气体,如臭氧、氮氧化物等,对环境和人体健康造成不良影响。
此外,电晕放电还会导致高频辐射,对周边设备和人体产生干扰和损害。
然而,电晕放电也被应用于一些特定的用途中。
首先,电晕放电被广泛应用于离子发生器、电除尘器等领域。
在离子发生器中,通过电晕放电产生带电的微小离子,这些带电离子具有良好的净化和杀菌作用,能够有效去除空气中的尘埃和有害微生物,并改善室内空气质量。
在电除尘器中,电晕放电能够产生高能电子使空气中的尘埃带负电而被捕捉,从而达到除尘的目的。
此外,电晕放电还应用于一些特定的科学实验中。
在一些物理实验和研究领域中,为了观察和研究电晕放电现象的特性和机理,人们常常采用静电模拟装置来产生电晕放电,以便进行深入的研究。
通过这些实验研究,不仅可以增进对电晕放电机理的理解,还可以推动相关科学领域的发展。
此外,电晕放电还被应用于气体放电及等离子体技术中。
气体放电技术是一种将电能转化为等离子体能量的技术。
利用电晕放电产生的等离子体能量,可以开展等离子体物理研究、激光和离子束技术、等离子体处理技术等领域的研究和应用。
这些技术和应用在材料表面处理、纳米材料合成、等离子体医学治疗等领域有重要的应用价值。
总的来说,电晕放电既具有一定的危害性,也有一些特定的用途。
在特定领域中,人们可以通过合理的设计和控制,使电晕放电发挥其正面作用,从而为我们的生活和科学研究带来益处。
电晕放电的能量一、引言电晕放电是一种电气现象,指的是在高电压下,空气或其他绝缘体表面发生放电现象。
这种放电现象可以产生很高的能量,对人体和设备都有很大的危害。
因此,研究电晕放电的能量是非常重要的。
二、电晕放电的基本原理在高压下,当两个导体之间的距离足够小时,就会使得空气或其他绝缘体表面出现局部击穿区域。
这个击穿区域就是一个小型的等离子体区域,其内部存在着大量自由电子和正离子。
这些自由粒子会在击穿区域内不断碰撞,并且产生新的自由粒子。
这个过程会不断增加等离子体内部的能量,并且最终导致等离子体爆发出来。
三、电晕放电的能量来源1. 介质分解:当等离子体内部产生了足够多的自由粒子时,它们会开始与周围介质分解反应。
这个过程会释放出巨大的化学能,并且将化学能转换为热能和光能。
2. 碰撞电离:自由电子和正离子在等离子体内部不断碰撞,这个过程会使得自由粒子的能量不断增加。
当它们的能量达到一定程度时,它们就可以将周围的原子或分子击穿,并且释放出更多的自由粒子。
3. 电场加速:在等离子体内部,存在着非常强的电场。
这个电场可以将自由粒子加速,并且增加它们的能量。
当自由粒子具有足够高的能量时,它们就可以击穿周围介质,并且释放出更多的自由粒子。
四、电晕放电的能量计算1. 介质分解能:介质分解反应产生的化学能可以通过燃烧实验来测定。
例如,在一个实验中,将一定数量的氧气和氢气混合在一起,然后使用高压电源产生一个火花放电。
这个火花放电会引发氧气和氢气之间的化学反应,并且释放出大量热能和光能。
2. 碰撞电离能:碰撞电离过程中产生的能量可以通过统计物理学方法来计算。
例如,在一个等离子体中,自由电子和正离子之间的碰撞次数可以通过玻尔兹曼方程来计算。
这个方程可以用于计算等离子体内部的能量转移和粒子输运过程。
3. 电场加速能:电场加速过程中产生的能量可以通过麦克斯韦方程组来计算。
这个方程组可以用于描述电场和磁场之间的相互作用关系,从而计算出等离子体内部的电场强度和能量分布。
电晕放电法(Corona Discharge)是一种将高电压施加在导体或电介质表面的方法,通过电离空气分子产生电晕放电现象。
电晕放电法常用于空气净化、粒子捕集和粉尘去除等领域。
电晕放电法的原理是,在高电压电极与接地电极之间,当电压达到一定程度时,电场强度会使周围空气分子发生电离,产生带电的离子和电子。
这些带电粒子在电场的作用下,会迅速移动并与空气中的微粒相互碰撞,使微粒带电。
带电的微粒受到电场的力作用,被吸引到相反电极或收集板上,从而实现粒子的捕集和去除。
电晕放电法具有以下优点:
操作简单,设备成本低廉;
无需添加化学物质,对环境友好;
可以同时捕集和去除细小的微粒;
适用于大气中的微粒、颗粒物和细菌等。
然而,电晕放电法也存在一些限制:
对于大颗粒或高浓度的微粒,效果较差;
由于电晕放电产生臭氧等有害物质,需要进一步处理以避免对人体和环境的危害;
设备体积较大,需要一定的空间。
综上所述,电晕放电法是一种常用的空气净化和粒子捕集技术,具有一定的优点和限制。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的处理方法。
电晕放电及其危害1 气体放电的基本形式在电力系统中,气体(主要是空气)是一种运用得相当广泛的绝缘材料,如架空线、母线、变压器的外绝缘、隔离开关的断口处等。
在通常情况下,由于宇宙射线及地层放射性物质的作用,气体中有少量带电质点,它们在强电场作用下,沿电场方向移动时,在间隙中会有电导电流。
因此,气体通常不是理想的绝缘材料,但当电场较弱时,气体电导极小,可视为绝缘体。
当气体间隙上电压提高至一定值后,可在间隙中突然形成一传导性很高的通道,此时称气体间隙击穿(也可叫气体放电)。
气体间隙击穿后,可依电源功率、电极形式、气体压力等具有不同的放电形式。
在低气压、电源功率较小时,放电表现为充满整个间隙的辉光放电形式;在高气压下,常表现为火花或电弧放电形式;在极不均匀电场中,会在局部电场较强处先开始放电,称为电晕放电。
除使用纯空气间隙作绝缘外,电力系统中还有许多处在空气中的固体绝缘,如输电线路的绝缘子,电机定子绕组槽外部分的绝缘等,所以还会遇到气体沿固体表面放电的情况(也称沿面闪络)。
2 电晕放电现象当在电极两端加上较高但未达击穿的电压时,如果电极表面附近的电场(局部电场)很强,则电极附近的气体介质会被局部击穿而产生电晕放电现象。
这里气体的气压约为Pa。
当电极的曲率半径很小时,由于其附近的场强特别高,很容易发生电晕放电。
在通常的情况下,都是研究在曲率半径很小电极处的电晕放电。
电晕放电现象可在很多场合下观察到,例如,在高压传输线和同轴圆筒所包围导线的表面,或在针形不规则导体的附近以及在带有高电压的导体表面等处。
根据空间电荷场的相对重要性和阴极提供电子过程的性质区分了汤生放电、辉光放电和弧光放电。
在汤生放电中,空间电荷场对外加电场的影响很小,而在辉光和弧光放电中,它却起着重要的作用。
在汤生和辉光放电中,次级电子的提供过程,如光子、正离子和亚稳态原子过程所产生的作用不很明显,而弧光则是借助于十分有效的次级过程如场致发射和热离子发射而工作。
冈此,自持汤生或辉光放电的燃点电压或阴极位降值都要超过气体电离电位一个数量级的大小,而自持弧光放电的阴极位降十分接近于气体的电离电位。
电晕放电电压降比辉光放电压降大(千伏数量级),但放电电流更小(微安数量级)。
且往往发生在电极间电场分布不均勾的条件下。
若电场分布均匀,放电电流又较大,则发生辉光放电现象;在电晕放电状况下如提高外加电压,而电源的功率又不够大,此时放电就转变成火花放电;若电源的功率足够大时,则电晕放电可转变为弧光放电。
在电晕放电中,一般说来,电极的几何构形起着重要作用。
电场的不均匀性把主要的电离过程局限于局部电场很高的电极附近,特别是发在曲率半径很小的电极附近或大或小的薄层中,气体的发光也只发生在这个区域里,这个区域称为电离区域,或称之为电晕层或起晕层。
在这个区域之外,由于电场弱,不发生或很少发生电离,电流的传导依靠正离子和负离子或电子的迁移运动,因此电离区域之外的区域被称为迁移区域或外围区域。
若两极中仅有一个电极起晕,则放电的迁移区域中基本上只有一种符号的带电粒子,在此情况下,电流是单极性的。
形成电晕所需电场不均匀的程度与气体的种类有很大关系。
在负电性的气体中(如气压为Pa的空气),当电极为球——平面几何构形,电极间隙为球半径时可建立电晕放电;与此相反,若充以非负电性气体,则不会产生电晕放电现象。
电晕放电的电流强度取决于加在电极之间的电压大小、电极的形状、极间距离、气体的性质和密度。
电晕放电是—种自持放电,它不需要外加电离源来引发和维持放电。
另外,电晕放电的电压降不取决于外电路中的电阻,而决定于放电迁移区域的电导;在迁移区域内存在单极性的空间电荷时,它妨碍着放电电流的通过,此时电晕放电的压降大部分落在迁移区域上。
当两极间的电位差由零逐渐增大时,最初发生无声的非自持放电,这时的电流很微弱,其大小决定于剩余电离;当电压增加到—定数值Vs时,电晕放电发生了。
该电压Vs称为起晕电压或电晕放电的阀值电压,它的大小数值由电极间电流的突然增大(从大约到A)和在曲率半径较小的电极处朦胧的辉光的出现所表征。
若继续增大电位差,则电流强度将增大,发光层的大小及其亮度也同时增大。
当外加电压比阀值电压高很多时,电晕放电会转变为火花放电——发生火花的击穿。
电晕放电的极性决定于具有小曲率半径的电极的极性。
如果曲率半径小的电极带正电位,则发生的电晕称为正电晕;反之则称为负电晕;此外,按提供的电压类型也可以将电晕放电分为直流电晕、交流电晕和高频电晕。
按出现电晕电极的数目分类时,则有单极电晕、双极电晕和多极电晕。
电晕放电现象的应用很广,例如除尘器、高速打印饥、漂白装置等。
在某些场合,又不希望它发生,如高压传输线上的电晕会引起电能的损耗和对广播电视的干扰。
因此,研究电晕的基本过程具有重要的实用价值。
3 电晕产生的机理电晕即局部放电,是指当电压应力超过某一临界值时,在绝缘系统中气体瞬时电离引起的一种局部放电现象。
显然,“局部”并不是每一处,“瞬时’并非持续,“气体电离’则说明无气体便无电晕,因此,气体是电晕产生的最根本的条件之一。
众所周知,气体是不导电的,为优良的绝缘体。
但是,当提高气体间隙上的外施电压而达到一定数值后,电流会突然剧增,从而使气体失去绝缘性能,产生自持放电现象。
所以,电晕产生有两个主要的因素:一是空气隙的存在,另一个就是电压应力(即电场强度)超过了空气隙的击穿电压。
在绝缘材料的内部、电极之间都会存在一定的空气隙,因而,当作用在这些空气隙上的电压应力超过气体的击穿电压时,气体就会被击穿,形成电晕。
最初,局部放电产生的电火花烧蚀绝缘表面,同时产生的臭氧和酸对绝缘表面也有腐蚀作用,使得绝缘表面变得粗糙,然后这种烧蚀和腐蚀缓慢渗入绝缘体内部,但不会造成急剧损坏。
烧蚀到一定阶段就会向四周传播,形成枝状生长的通路,该通路是导电的。
这是因为通路的壁会碳化或者因为其中的气体高度电离所致。
4 电晕放电形成条件并不是所有的气体放电都表现为电晕放电形式,只有在极不均匀电场中的气体,当场强足够大时,才会形成电晕。
也就是说只有当极间距离对起晕电极表面最小曲率半径的比值大于一定值时,电晕才有可能发生;若比值小于此值,气隙将发生火花击穿。
电力系统中所遇到的绝缘结构大多是不均匀的。
不均匀电场的形式很多,绝大多数是不对称电场。
在电场极不均匀时,随间隙上所加电压的升高,在大曲率电极附近很小范围内的电场足以使空气发生游离,而间隙中大部分区域的电场仍然很小。
于是在大曲率电极附近很薄一层空气中将具备自持放电(即外界游离因素不存在,间隙中的放电仅靠电场作用继续进行下去)的条件,放电仅局限在大曲率电极周围很小的范围内,而整个间隙尚未击穿。
这种放电称为电晕放电。
这是由于大曲率周围的强电场区的气体游离造成的。
伴随强场区中的游离、复合,激励和反激励,发出大量光子,使起晕电极周围有薄薄的紫色光层,称为电晕层,电晕层以外的电场很弱,不再发生游离。
电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式,是极不均匀电场的特征之一。
它与其他形式的放电有本质的区别,电晕放电时的电流强度并不取决于电路中的阻抗,而取决于电极外气体空间的电导,这就取决于外加电压、电极形状、极间距离、气体的性质和密度等。
通常以开始出现电晕时的电压称为电晕起始电压,它低于击穿电压,电场越不均匀,两者的差值越大。
5 电晕放电产生的效应气体中的电晕放电具有以下几种效应:1)伴随着游离、复合、激励和反激励等过程而有声、光、热等效应,表现为发出“嘶嘶”的声音,发出蓝色的晕光以及使周围空气温度升高等。
2)在尖极或电极的某些突出部分,电子和离子在局部场强的驱动下高速运动,与气体分子交换能量,形成“电风”。
当电极固定的刚性不够时(例如悬挂的导线),气体对电风的反作用力会使电晕极振动或转动。
3)电晕放电会产生高频脉冲电流,其中还包含许多高次谐波,对无线电通讯造成干扰。
高压输电线路的绝缘子和各种金具上很容易出现电晕,在坏天气或在过电压的情况下,甚至在整条导线上都有可能出现电晕。
随着输电电压的不断提高,延伸范围不断扩大,线路上电晕造成的无线电干扰已成为很重要的问题。
4)电晕放电还使空气发生化学反应,生成臭氧、氮氧化物等产物,臭氧、氮氧化物是强氧化剂和腐蚀剂,会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀。
5)以上各点都使得电晕放电会产生能量损耗,在某些情况下,会达到可观的程度。
所以,在高压输电线路上应力求避免或限制电晕,特别是超高压系统中,限制电晕引起的能量损耗和电磁波对无线电的干扰已成为必须加以解决的重要问题。
6 工程实际中的防晕措施限制电晕最有效的方法是改进电极的形状,增大电极的曲率半径,如采用均压环、屏蔽环;在某些载流量不能满足要求的场合,可采用空心的、薄壳的、扩大尺寸的球面或旋转椭圆等形式的电极,如超高压输电线路采用分裂导线;在变电所中,当电压大于35kV时一般不采用矩形母线,而采用圆形或管形母线;在线路施工中,应避免造成导线的损伤,出现毛刺等。
1)选择耐电晕性能较好的绝缘材料。
不同的绝缘材料.其耐电晕特性一也各不相同.低密度聚乙烯在电晕产生100h后就会绝缘失效.可见.绝缘材料的耐电晕性能至关重要。
在常用绝缘材料中,硅橡胶、PVC、DAP、聚四氟乙烯都是很好的耐电晕材料。
2)改进产品设计结构,尽量减少空气隙的存在。
3)改善电场分布,使之尽量均匀。
改进电极形状,增大电极曲率半径,以改善电场分布,提高气体间隙的击穿电压。
同时,电极表而应尽量避免毛刺、棱角等,以消除电场局部增强的现象。
4)应当进行局部放电的测量。
对产品进行局部放电试验,测定局部放电的各项指标,对放电现象进行分析,改进产品结构。
在某些特定场合下,电晕放电也有其有利的一面。
例如,电晕可削弱输电线上雷电冲击或操作冲击电压波的幅值及陡度;可利用电晕放电改善电场分布;可利用电晕除尘等等。
7 结论国内对绝缘技术的研究较晚,相对于国外来说还比较落后.尤其是对电晕的研究还只是处于起步阶段,因此还有很多工作要做。
我们相信,随着我国电子技术的迅猛发展以及人们对电晕认识程度和研究的深入,一定能够克服电晕给产品造成的危害,设计制造出性能优良、品质一流的无电晕产品。
[本日:2 本周:18 本月:124 总数:481 ] [返回上一页] [打印]·上一篇文章:高压电器知识讲座·下一篇文章:APPEEC2009: Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!用户名:!查看更多评论分值:100分85分70分55分40分25分10分0分内容:!(注“!”为必填内容。
) 验证码:频道栏目导航文献综述基础理论信号处理局放相关本类热门阅览1电晕放电及其危害2变压器绝缘材料介绍3GBT 7354-2003(局部放电测量国家标... 4电力电缆用局放试验系统技术规范5常见几种高压试验介绍6GIS设备局部放电检测技术7电力变压器局部放电检测方法8电力设备局部放电现场测量导则DL ... 9互感器局部放电测量10高压交联电缆现场交流耐压试验11高压交联聚乙烯电缆绝缘老化及述评... 12超音波局部放電檢測方法研討相关文章电晕放电及其危害关。