空气湿度影响静电实验原因探析作者：刘剑锋胡乔生来源：《中学物理·高中》2012年第08期笔者在进行教师培训过程中发现，尽管对于部分教师而言，静电实验已经不再是疑难问题，但不可否认，对于很多物理教师而言，静电实验还是属于不可捉摸，难于把握的一类实验，特别是在相对湿度大的天气，更是难上加难.为此笔者查阅了大量有关静电实验的资料，同时自已亲自进行实验，获得了一些体会.下面就从空气湿度对空气自身绝缘性及材料绝缘性两个方面的影响进行讨论.笔者通过实验发现，一般情况下，空气湿度的增加并不会造成空气自身的绝缘性能显著下降，或者说至少不会对我们中学的静电实验造成大的影响.实验很简单，有兴趣的读者不妨也做一做.笔者设计了一个如图1所示供学生探究用的没有外壳的简易纸片验电器（纸片用街头发的宣传广告纸，长约1.5 cm，小孔孔径要比铜丝直径大一些，便于穿入铜丝后能左右自由摆动，纸片最上端与小孔间距越小越好，泡沫塑料应采用颗粒状泡沫塑料）.让验电器带电后两纸片张开一角度，然后用一纸杯接一杯刚烧开的水放在两纸片正下方，结果两纸片的夹角并未减小，而是一直保持着最初的状态.另外，也有研究者把验电器和装热水的杯子用玻璃罩罩住进行湿度影响实验，也得到了相同的结论.那么，到底是什么原因使空气湿度对静电实验产生如此大的影响呢？这就不得不从绝缘材料找原因了.有研究指出：“增加相对湿度防止静电的办法简单而有效，但这种方法只限于绢、纸、木材、皮革、玻璃等那些带电体表面和大气中的水份处于平衡状态的物质，至于油脂以及不吸收水份的固体，高湿度对于防止带电几乎没有效果.”这里分了两种情况，一种是空气湿度增大后，材料绝缘性能下降，如纸张、木材、玻璃等；另一种是材料的绝绝缘性能不下降，如油脂、石蜡等.那又是什么原因导致纸张、木材、玻璃等材料的绝缘性能下降呢？其实，纸张、木材内部和外表都含有电解质，吸收水分后其电阻率自然也就跟着下降了.而玻璃材料表面的处理达到绝对干净是不可能的，总会留下或多或少的一点杂质（包括电解质），它们吸收空气中的水分后，由于浸润现象，会在表面上形成一层肉眼看不见的导电水膜而漏电.其实即使没有杂质，玻璃表面的水分也会与玻璃中的钠离子进行离子交换生成NaOH或Na2CO3溶液，使表面电阻率大大降低.当空气的相对湿度大于30%后，玻璃表面的电阻将急剧下降，当相对湿度从30%增加到80%后，电阻阻值将下降近5～6个数量级.至于石蜡等则由于与水不浸润，即使有一点点杂质，也无法在表面形成一层完整的导电水膜，空气湿度自然对其没有什么大的影响.从上述分析可以看出，空气潮湿难于做静电实验的关键原因是材料吸收或沾附水分后，使其所带电解质溶解后变成了导电液体.因此，要想争取在任何时候都能做成功静电实验，最好挑选与水不浸润的物体做绝缘材料，这样就可能避免因空气潮湿而造成原本绝缘性能好的材料变成导体.但除石蜡外，生活中完全与水不浸润的绝缘材料并不多，因此，在制作绝缘塞或绝缘支架时，可在其它绝缘材料表面涂一层蜡来增强材料的绝缘性能.值得注意的是，即便如此，随着时间推移会有大量空气中的灰尘沾附在材料表面，或者实验操作者不干净的手反复污染了材料表面.当灰尘或其它污染物过多时，这些污染物吸收空气中的水份后，也会在原本绝缘性能极好的材料（如石蜡）表面上形成导电层而漏电.因此，保持材料表面干净（可用酒精或蒸馏水擦拭后再用清洁干燥的布擦干），并且在实验中保持实验操作者手的干净与干燥都是非常重要的.大量实践表明，日常生活中我们认为绝缘性能良好的纸、木材、导线的绝缘塑料套在静电实验中其实都成了会漏电的导体，玻璃棒、橡胶棒则受空气湿度影响很大，而石蜡、有机玻璃、颗粒状泡沫塑料块、透明度好的吸管及日常用的薄透明塑料袋则是受空气湿度影响较小的绝缘材料.在明白了这些材料的特性后，如果能合理利用这些材料，那么即使在南方很潮湿的天气也能比较成功地进行静电实验的演示.而且由于上述这些器材简单易寻，也是让学生自己进行静电探究实验的好材料，这对补充静电实验探究资源的不足也有重要的意义.比如，可用纸片代替验电器的箔片、纸板代替金属板、纸筒（纸杯）代替法拉第圆筒和枕形导体、木条代替金属杆，而石蜡、有机玻璃、颗粒状泡沫塑料块可用于制作简易验电器的绝缘塞或绝缘支架.用卫生纸摩擦有机玻璃条（棒）或用日常用的薄透明塑料袋摩擦吸管可以代替丝绸摩擦玻璃棒产生正电，用卫生纸摩擦吸管可以代替毛皮摩擦橡胶棒产生负电.而且，把起绝缘柄作用的吸管用双面胶粘在一张扑克牌（或纸板）上，再加上一块有机玻璃板或包着泡沫塑料块的透明塑料袋就成了一套感应起电装置；实验时，只要用卫生纸摩擦有机玻璃板或透明塑料袋使其带电，然后手拿绝缘柄将扑克牌放在有机玻璃板或塑料袋上，再用另一只手碰触扑克牌一下，这时再拿起绝缘柄后扑克牌就带上了负电荷.利用这些自制的静电仪器，学生可以用来探究很多与静电有关的问题.下面仅举一例：当学生用摩擦过的吸管去碰触自制验电器金属杆时能看到验电箔张开，吸管离开后验电箔几乎又闭合了，可如果用吸管在验电器金属杆上拖过去，则验电箔就能稳定地张开而不闭合（其原因是带电绝缘体是通过放电使验电器带电的）.学生对这个现象的探究就能加深学生对绝缘体带电特点的理解（读者可在优酷网上查找“自制纸片验电器”视频）.不过由于日常生活中的材料成分复杂，即使不同厂家生产的同一产品的绝缘性能也可能相差很大.而且，由于材料表面干净程度及天气潮湿程度的不同都会影响材料的绝缘性能，因此，要确定一种材料的绝缘性能的最好办法是手拿材料碰触带电的验电器进行检验，如果验电器的验电箔张角不变，则说明该材料绝缘性能好.而且，即使在前一次已经全部准备好没有问题的绝缘材料在实验前也最好重新检验一次，以确保万无一失.。
浅析SF6湿度现场测试的影响因素【摘要】SF6是一种重要的绝缘介质气体，在电力行业有着广泛的应用。
SF6气体中的湿度会对其性能产生影响，因此对SF6气体湿度进行现场测试是非常重要的。
本文从现场测试方法、温度、气体流速、压力和环境条件等方面分析了SF6湿度现场测试的影响因素。
通过对这些因素的综合分析，提出了优化测试方案的建议。
研究发现，温度、气体流速和环境条件对SF6湿度测试有较大影响，应注意在实际测试中加以控制。
本研究对于提高SF6气体湿度测试的准确性和可靠性具有重要的指导意义。
【关键词】SF6气体、湿度、现场测试、温度、气体流速、压力、环境条件、影响因素、综合分析、优化测试方案。
1. 引言1.1 SF6气体及其应用SF6气体是一种无色、无味、无毒且无臭的气体，在大气中具有良好的绝缘性能。
由于其优异的绝缘性能和热稳定性，SF6气体被广泛应用于电力系统中，主要用于高压开关设备和变电站的绝缘和灭弧。
SF6气体还被用作金属浇铸和电子生产中的工业气体，其应用领域非常广泛。
在电力系统中，SF6气体被用作绝缘介质，可以有效防止设备的绝缘击穿和灭弧时的电弧继续延伸，从而保护设备和确保系统的正常运行。
SF6气体还具有高热导率和气密性，适用于高压系统及密闭设备的应用。
SF6气体在电力系统和工业生产中发挥着至关重要的作用，其绝缘性能和稳定性对设备的正常运行至关重要。
了解SF6气体的特性和应用是非常重要的，可以帮助我们更好地维护和管理电力系统设备，确保系统的稳定运行。
1.2 湿度对SF6气体性能的影响1. 湿度会影响SF6气体的绝缘性能。
在高湿度环境下，SF6气体中的水分子会导致气体中的杂质增多，从而降低了绝缘性能。
特别是在高压电气设备中，绝缘性能的降低可能导致设备的故障和甚至灾难性的后果。
3. 湿度还会影响SF6气体的化学稳定性。
在高湿度环境下，SF6气体与水分子发生反应会产生一些不稳定的化合物，可能导致设备的腐蚀和损坏。
空气湿度对静电放电参数低重复性的影响分析作者：刘潇潇阮方鸣来源：《中国新技术新产品》2014年第19期摘要：静电放电发生时，放电间隙的电性质具有非线性和离散性，用静电放电模拟器进行的测试结果，存在着重复性低的问题。
统一考虑放电间隙放电参数的非线性和离散性，深入认识间接（空气）放电的本质特性对此类研究显得非常必要。
本文通过改变环境湿度获得相应的固定间隙静电放电情况下电流峰值的差异，试图对实验结果进行理论上的分析讨论。
关键词：低重复特性；静电放电；固定间隙放电中图分类号：O441 文献标识码：A引言静电放电发生时，放电间隙的电性质具有非线性和离散性，用静电放电模拟器进行测试，得出的结果存在着重复性低的问题。
这种低重复性，对于认识静电放电本质特性，从而采取措施防止静电放电危害，对于间接静电放电测试标准的制定，有着非常重要的意义。
本文所做的工作是在上述研究成果的基础上从空气湿度角度对影响静电放电低重复性的因素进行分析，并通过理论模型、计算机仿真、实验室验证等对研究结果进行分析解释。
1 新型静电放电实验系统的的介绍图1为静电放电发生器，也被称为放电枪的结构图和等效电路图。
该发生器符合国际电工委员会标准IEC61000-4-2，模拟带静电人体放电过程，可以很好地测试电气或电子设备受到静电放电时的抗扰性能。
2 实验原理放电枪发生的放电现象发生在与放电靶接触的时候，通过导线将放电靶与接地金属相连，则放电产生的电流信号就会由放电靶内部的同轴电缆传显示到数字示波器上。
该实验通过空气加湿器来改变实验系统环境湿度。
3静电放电低重复性特性的结果分析利用新型静电放电实验系统模拟了固定小间隙静电放电的试验，获得波形如图2所示。
下面来探讨环境湿度究竟是如何影响到静电放电参数的。
Townsend放电理论指出，放电电流受第一电离系数α的影响并且具有呈指数上升的关系，且该系数α与气体压强P也具有指数关系，气体压强还与空气湿度有关，所以环境湿度对小间隙放电中放电参数有重要影响。
