亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        論氣體放電理論及其放電形式

        2017-05-27 17:03:01徐超張麗麗張雨晨王越
        魅力中國 2016年29期

        徐超++張麗麗++張雨晨++王越

        摘 要:氣體作為電力設(shè)備的主要絕緣介質(zhì)對于電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行有重要的作用。了解氣體放電的理論和放電形式對提高電力設(shè)備的絕緣水平有重要的指導意義。本文具體介紹了氣體放電理論及常見的幾種放電形式。

        關(guān)鍵詞:氣體放電 電氣絕緣 電子雪崩

        1、引言

        幾乎所有的電氣設(shè)備的絕緣材料都是氣體。如主要存在于高壓輸電線路之間和高壓電氣設(shè)備內(nèi)的空氣,為保證高壓用電的安全提供了可能。理想狀態(tài)下的空氣不存在帶電粒子,故而其不導電。但事實上,在外界宇宙射線和地下放射性物質(zhì)的高能輻射線的作用下,大氣壓下每立方厘米體積內(nèi)的空氣約有500-1000對正負帶電粒子。但是即使如此,空氣仍不失為一種相當理想的電介質(zhì) [1]。

        在一定的條件下,氣體也會出現(xiàn)放電現(xiàn)象,甚至完全轉(zhuǎn)化為導體,嚴重威脅高壓電氣設(shè)備的運行安全。因此了解氣體放電的理論和放電形式對提高電力設(shè)備的絕緣水平有重要的指導意義。本文具體介紹了氣體放電理論及常見的幾種放電形式。

        2、氣體放電理論

        氣體放電理論主要包括湯生放電理論和流注理論。

        2.1湯森放電理論

        1903年,英國物理學家湯森提出了第一個定量的氣體放電理論,即電子雪崩理論。為了描述氣體導電中的電離現(xiàn)象,湯森提出了三種電離過程,并引入三個對應的電離系數(shù)[2]:

        (1)電子在向陽極運動的過程中,與氣體粒子頻繁碰撞,產(chǎn)生大量電子和正離子。電子與氣體粒子發(fā)生碰撞電離的次數(shù)就是α電離系數(shù),這個過程稱為α過程。

        (2)正離子在向陰極運動的過程中,與氣體中性粒子頻繁碰撞,也會產(chǎn)生一定數(shù)量的正離子和電子。而β電離系數(shù)是指在單位距離上一個正離子在向陰極運動過程中與氣體粒子發(fā)生碰撞電離的次數(shù),即為β過程。而在通常情況下,正離子在電場中所獲得的能量遠小于中性粒子發(fā)生電離所需的能量,因而β過程通常被忽略。

        (3)攜帶一定能量的正離子打到陰極,使其發(fā)射二次電子。二次電子發(fā)射數(shù)為γ系數(shù),這個過程稱為γ過程。

        假設(shè)氣體空間為均勻電場,單位時間內(nèi)從陰極單位面積上發(fā)射出的電子數(shù)為n0,這些初始電子在電場作用下,向陽極方向運動,與中性粒子發(fā)生頻繁碰撞,進而發(fā)生碰撞電離。即從陰極發(fā)出的一個電子,向陽極運動的過程中,若不斷發(fā)生碰撞電離,新產(chǎn)生的電子數(shù)將迅猛增加,這種現(xiàn)象成為電子雪崩。

        n0個初始電子發(fā)生電子雪崩,單位時間內(nèi)到達陽極表面單位面積的電子數(shù)為:

        (1)

        由α過程可知,放電空間中新產(chǎn)生的電子數(shù)為:

        (2)

        電離過程中產(chǎn)生一個電子的同時也產(chǎn)生一個正離子,因此放電空間中的離子數(shù)也為: 。這些正離子打到陰極上,引起的陰極二次電子發(fā)射數(shù)為 。這些二次電子又成為第二代電子雪崩中的種子電子,在α作用下向陽極運動,碰撞電離出新的電子。同時,增加的離子再次打到陰極引起二次電子發(fā)射。以此類推,不斷循環(huán)。顯然,當 時,二次電子發(fā)射才能持續(xù)進行,放電達到自持。

        2.2流注理論

        湯森理論無法解釋高氣壓中的放電起始現(xiàn)象,因而引入流注理論。流注理論強調(diào)α作用、光電離效應以及空間電荷電場的作用,完全忽略γ作用。如圖1(a)所示,陰極附近存在由外界電離因素所產(chǎn)生的偶然電子,其可作為放電的種子電子。當氣體間隙內(nèi)施加的外部電場為E0時,放電間隙內(nèi)不斷發(fā)生碰撞電離,形成電子雪崩。電子雪崩在電場的作用下,繼續(xù)向陽極一側(cè)運動。電子質(zhì)量小,速度大,位于電子雪崩的頭部。而離子質(zhì)量大,速度小、幾乎處于靜止狀態(tài)。正離子會在放電間隙內(nèi)形成與外加電場E0方向相反的電場Er。當 時, 就會出現(xiàn)如圖1(b)所示的大量以光電離形式生成的電子為種子的小電子雪崩。存在于小電子雪崩頭部中的電子被正離子所吸引,形成正離子與電子密度相近的等離子體。由于等離子體頭部的電場很強,會形成如圖1(c)所示的許多小的電子雪崩,從而使放電通道向陽極擴展。當?shù)入x子體通道擴展到陽極時,如圖1(d)所示的流注就會形成,引起放電[3]。

        3、大氣壓下的幾種放電形式

        常見的氣體放電形式主要包括電暈放電、輝光放電和弧光放電。

        3.1電暈放電

        電暈放電一般發(fā)生在極不均勻電場中。在曲率半徑很大的電極上、電極尖端、邊緣部位發(fā)生局部的類似月亮暈光的光層,這種現(xiàn)象即為電暈放電[4]。電暈放電是自持放電,電流在微安級別。如果在電暈條件下,繼續(xù)升高電壓,在電暈電極上將出現(xiàn)很多明亮的類似刷狀的現(xiàn)象,放電電流比電暈放電大的多,這種類型稱為刷狀放電。

        3.2輝光放電

        輝光放電是氣體放電中一種重要的放電形式。它放電電流的密度小,維持電壓較高。放電電流一般介于幾毫安和幾百毫安。它是一種穩(wěn)定的自持放電,能產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的放電現(xiàn)象。比如街頭上霓虹燈中看到的發(fā)出非常柔和的光的放電現(xiàn)象。

        3.3弧光放電

        弧光放電是一種陰極位降低、電流密度大、溫度和發(fā)光度高的氣體放電現(xiàn)象?;」夥烹娪猛竞軓V,利用其陰極位降低、電流密度大的特性,可制造閘流管、整流管和汞弧整流器等;根據(jù)其高溫特性,可用于對難熔金屬進行切割、焊接和噴涂;其發(fā)光特性,可用來制造高亮度、高光效的放電燈,如高壓汞燈、金屬鹵化物等等。但是在某些場合,電弧是有害的,需采取滅弧措施。

        4、總結(jié)

        對于電力設(shè)備的絕緣來說,很多氣體是其重要的絕緣材料,了解氣體放電的理論與機理對提高電氣設(shè)備的絕緣水平具有重大的指導意義。

        參考文獻

        [1]趙智大等.高電壓技術(shù)[M].北京.中國電力出版社.2006.

        [2]劉明光.高電壓絕緣與試驗技術(shù)[M].四川.西南交通大學出版社.2001.

        [3]武占成,張希軍,胡有志.氣體放電[M].北京.國防工業(yè)出版社.2012.

        [4]管文華.大氣壓輝光放電的數(shù)值模擬方法研究.[碩士學位論文].大連.大連理工大學.2008.

        免费高清日本一区二区| 国产午夜福利短视频| 国产成人AV无码精品无毒| 素人系列免费在线观看| 日韩午夜免费视频精品一区| 国内熟女啪啪自拍| 婷婷亚洲综合五月天小说| 香蕉久久夜色精品国产| 精华国产一区二区三区| 成人免费a级毛片| 伊人久久成人成综合网222| 国产伪娘人妖在线观看| 国产亚洲午夜精品久久久| 内射人妻视频国内| 亚洲精品日韩自慰喷水白浆| 扒开非洲女人大荫蒂视频| 亚洲丝袜美腿在线视频| 国产女主播精品大秀系列| 午夜tv视频免费国产区4| 一区二区三区在线观看精品视频| 日韩免费视频| 精品亚洲国产成人av| A阿V天堂免费无码专区| 亚洲综合在不卡在线国产另类| 中文字幕日韩三级片| 好爽…又高潮了毛片免费看| 一片内射视频在线观看| 久久久精品人妻一区二区三区妖精| 东北女人毛多水多牲交视频| 国产婷婷丁香五月麻豆| 亚洲熟女少妇精品久久| 亚洲av无码国产精品色午夜字幕 | 久久久精品免费观看国产 | 亚洲天堂av一区二区三区不卡| 亚洲精品女人天堂av麻| 精品亚洲成a人在线观看 | 国产在视频线精品视频| 色噜噜狠狠色综合中文字幕| 国产精品麻豆一区二区三区| 天天躁夜夜躁狠狠躁2021a2| 欧美色综合高清视频在线|