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实验室设备定制公司进行研究电晕放电现象

2021-04-22 10:01:28

       当在电极两端加较高但未达到击穿的电压时,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产生电晕放电现象。这里气体的气压约为105Pa。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。在通常情况下,实验室设备定制公司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的导线的表面,或者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。

        电晕放电电压降比辉光放电电压降大(千伏数量级),但放电电流更小(微安级别),且往往发生在电极间电场分布不均匀的条件下。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;若电源的功率够大,则电晕放电可转变为弧光放电。

        在电晕放电中,一般来说,电极的几何构型起着重要作用。电场的不均匀性把主要的电离过程局限与局部电场很高的电极附近,特别是发生在曲率半径很小的电极附近或大或小的薄层中,气体的发光也只能局限在这个区域,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以及电子的迁移运动,因此电离区域之外的区域被称为迁移区域或外围区域。若两电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。

       形成电晕所需电场的不均匀程度与气体的种类有很大关系。在负电性的气体中(如压力为105Pa的空气),当电极为球—平面几何构型,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。电晕放电是一种自持放电,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,它妨碍着电流的通过,此时电晕放电的压降大部分落在了迁移区域上。

      当两级间的电位差由零铸件增大时,最初发生无声的非支持放电,这时的电流很微弱,其大小决定于剩余电离;当电压增加到一定数值Vs时,电晕放电发生了。该电压称为电晕放电的起晕电压或电晕放电的阈值电压,它的大小数值由电极间电流的突然增大(从大约10-14AS~10-6A)和在曲率半径较小的电极处朦胧的辉光出现作为表征。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。当外界电压比阈值电压高很多时,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其有小曲率变径电极的极性。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来分类时,则有单极电晕、双极电晕和多极电晕。电晕放电的应用很广,例如除尘器、高速打印机、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。

 


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