電壓擊穿試驗儀-擊穿空氣的條件

閱讀：4551發(fā)布時間：2019-3-4

電壓擊穿試驗儀想要擊穿空氣，要有幾個條件：我們假定，空氣中已經(jīng)存在電離后的正離子，當這些正離子當這些正離子受到電場的驅(qū)動到達陰極時，會轟擊電極材料，由此產(chǎn)生了二次發(fā)射。

上圖中正離子狠狠撞擊在陰極材料上，極陰材料因此激發(fā)出電子有一位研究空氣電離的專家，叫做湯遜。他把電極材料受離子撞擊后產(chǎn)生的二次發(fā)射電子數(shù)叫做表面電離系數(shù)，或者叫做湯遜第二系數(shù)。對于某種電極材料而言，湯遜第二系數(shù)的值為

現(xiàn)在我們來看看擊穿電壓的表達式到底是什么樣，我們來瞻仰一下：

注意看這個表達式，式中出現(xiàn)的p和l分別是空氣壓強和電極間的距離，T是溫度。而A和B是系數(shù)，與測量值有關(guān)。這樣一來，我們發(fā)現(xiàn)，空氣的擊穿電壓與溫度、氣壓和電極間的距離都有關(guān)，當然，與電極材料也有關(guān)。現(xiàn)在，我們要請出一位人物：巴申，他在1889年就從大量的試驗中總結(jié)出的巴申定律。巴申認為值出現(xiàn)在兩次對數(shù)運算中，因此空氣的擊穿電壓對它不敏感。同時，若氣體溫度不變，則空氣的擊穿電壓變成這樣的形式：注意：電極間的距離被更換為d。其曲線是這幅模樣：

注意：電極間的距離被更換為d。
其曲線是這幅模樣：

這里，縱坐標就是氣體的擊穿電壓，它的單位是千伏，而橫坐標的單位是cm.133Pa。也就是說，這里的pl已經(jīng)合并到一起了。值得注意的是：空氣的擊穿電壓小值對應(yīng)的pd為：。如果電極間距為1cm，則氣壓為0.57，這個值遠遠小于大氣壓。這說明什么？說明，當pd大于或者小于時，擊穿電壓都將隨著氣壓的增大或者減小而增大。也因此，提高電極間隙的氣壓或者把間隙抽成高真空，都能提高空氣的擊穿電壓。這也是高壓開關(guān)柜采用真空斷路器或者用SF6高壓氣體填充的原因。

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