高电压技术气隙的击穿特性课件

高速磁悬浮交通技术气隙的击穿特性气隙的击穿特性不同性质电压作用下气隙的击穿特性不同性质电压作用下气隙的击穿特性不同性质电压作用下气隙的击穿特性不同性质电压作用下气隙的击穿特性不同气体种类和状态气隙的击穿特性不同气体种类和状态气隙的击穿特性不同气体种类和状态气隙的击穿特性不同气体种类和状态气隙的击穿特性高速磁悬浮交通技术不同性质电压作用下气隙的击穿特性不同性质电压作用下气隙的击穿特性电压种类电压种类电压种类电压种类持续电压：直流、交流持续电压：直流、交流持续电压：直流、交流持续电压：直流、交流冲击电压：雷电冲击、操作冲击冲击电压：雷电冲击、操作冲击冲击电压：雷电冲击、操作冲击冲击电压：雷电冲击、操作冲击电场分布情况：电极形状、间隙距离、电压极性电场分布情况：电极形状、间隙距离、电压极性电场分布情况：电极形状、间隙距离、电压极性电场分布情况：电极形状、间隙距离、电压极性高速磁悬浮交通技术1 1 1 1、均匀电场中的击穿电压：、均匀电场中的击穿电压：、均匀电场中的击穿电压：、均匀电场中的击穿电压：a a a a、分散性小、分散性小、分散性小、分散性小 直流、交流、直流、交流、直流、交流、直流、交流、50%50%50%50%冲击击穿电压基本相同冲击击穿电压基本相同冲击击穿电压基本相同冲击击穿电压基本相同 b b b b、均匀电场中空气的电气强度大致为、均匀电场中空气的电气强度大致为、均匀电场中空气的电气强度大致为、均匀电场中空气的电气强度大致为 30kV(30kV(30kV(30kV(峰值峰值峰值峰值)/cm)/cm)/cm)/cm 经验公式为：经验公式为：经验公式为：经验公式为：d d d d：间隙距离；：间隙距离；：间隙距离；：间隙距离；：空气相对密度：空气相对密度：空气相对密度：空气相对密度一、持续作用电压下气隙的击穿特性一、持续作用电压下气隙的击穿特性高速磁悬浮交通技术高速磁悬浮交通技术2 2 2 2、稍不均匀电场中的击穿电压、稍不均匀电场中的击穿电压、稍不均匀电场中的击穿电压、稍不均匀电场中的击穿电压a a a a、与均匀电场相似，分散性很小、与均匀电场相似，分散性很小、与均匀电场相似，分散性很小、与均匀电场相似，分散性很小 不同电压波形作用下，击穿电压（峰值、不同电压波形作用下，击穿电压（峰值、不同电压波形作用下，击穿电压（峰值、不同电压波形作用下，击穿电压（峰值、U U U U击击击击50%50%50%50%）基本相同）基本相同）基本相同）基本相同 b b b b、不同于极不均匀电场，直到击穿为止不发生电晕、不同于极不均匀电场，直到击穿为止不发生电晕、不同于极不均匀电场，直到击穿为止不发生电晕、不同于极不均匀电场，直到击穿为止不发生电晕C C C C、稍不均匀电场不对称时，虽有极性效应，但不明显、稍不均匀电场不对称时，虽有极性效应，但不明显、稍不均匀电场不对称时，虽有极性效应，但不明显、稍不均匀电场不对称时，虽有极性效应，但不明显 见见见见397397397397、398398398398页的击穿电压表页的击穿电压表页的击穿电压表页的击穿电压表（注意：当球间距离大于（注意：当球间距离大于（注意：当球间距离大于（注意：当球间距离大于0.5D0.5D0.5D0.5D时，不是线性关系）时，不是线性关系）时，不是线性关系）时，不是线性关系）高速磁悬浮交通技术高速磁悬浮交通技术高速磁悬浮交通技术3 3 3 3、极不均匀电场的击穿电压、极不均匀电场的击穿电压、极不均匀电场的击穿电压、极不均匀电场的击穿电压a a a a、直流电压下的击穿电压、直流电压下的击穿电压、直流电压下的击穿电压、直流电压下的击穿电压显著特征：显著特征：显著特征：显著特征：极性效应极性效应极性效应极性效应平均击穿场强：平均击穿场强：平均击穿场强：平均击穿场强：正极性棒正极性棒正极性棒正极性棒-板间隙：板间隙：板间隙：板间隙：4.5kV/cm4.5kV/cm4.5kV/cm4.5kV/cm负极性棒负极性棒负极性棒负极性棒-板间隙：板间隙：板间隙：板间隙：10kV/cm10kV/cm10kV/cm10kV/cm正极性棒正极性棒正极性棒正极性棒-棒间隙：棒间隙：棒间隙：棒间隙：4.8kV/cm4.8kV/cm4.8kV/cm4.8kV/cm负极性棒负极性棒负极性棒负极性棒-板间隙：板间隙：板间隙：板间隙：5.0kV/cm5.0kV/cm5.0kV/cm5.0kV/cm（略微不对称）（略微不对称）（略微不对称）（略微不对称）高速磁悬浮交通技术高速磁悬浮交通技术b b b b、交流电场下的击穿电压、交流电场下的击穿电压、交流电场下的击穿电压、交流电场下的击穿电压特点：特点：特点：特点：1 1、棒、棒、棒、棒-板间隙击穿总是在棒的极性板间隙击穿总是在棒的极性板间隙击穿总是在棒的极性板间隙击穿总是在棒的极性为正、电压达到峰值时发生，击穿为正、电压达到峰值时发生，击穿为正、电压达到峰值时发生，击穿为正、电压达到峰值时发生，击穿电压与直流正极性击穿电压相近电压与直流正极性击穿电压相近电压与直流正极性击穿电压相近电压与直流正极性击穿电压相近2 2、除起始部分外，击穿电压与距、除起始部分外，击穿电压与距、除起始部分外，击穿电压与距、除起始部分外，击穿电压与距离近似成直线关系，但大间隙下击离近似成直线关系，但大间隙下击离近似成直线关系，但大间隙下击离近似成直线关系，但大间隙下击穿电压有穿电压有穿电压有穿电压有饱和趋势饱和趋势饱和趋势饱和趋势3 3、平均击穿场强、平均击穿场强、平均击穿场强、平均击穿场强棒棒棒棒-棒间隙：棒间隙：棒间隙：棒间隙：3.8kV(3.8kV(有效值有效值有效值有效值)/cm)/cm 5.36kV(5.36kV(峰值峰值峰值峰值)/cm)/cm棒棒棒棒-板间隙：板间隙：板间隙：板间隙：3.35kV(3.35kV(有效值有效值有效值有效值)/cm)/cm 4.8kV(4.8kV(峰值峰值峰值峰值)/cm)/cm高速磁悬浮交通技术显著特征：饱和特性显著特征：饱和特性显著特征：饱和特性显著特征：饱和特性高速磁悬浮交通技术高速磁悬浮交通技术二、冲击电压作用下气隙的击穿特性二、冲击电压作用下气隙的击穿特性1 1 1 1、冲击电压波形、冲击电压波形、冲击电压波形、冲击电压波形a a a a、雷电冲击电压波、雷电冲击电压波、雷电冲击电压波、雷电冲击电压波OCOCOCOC为视在播前为视在播前为视在播前为视在播前OFOFOFOF为视在播前时间为视在播前时间为视在播前时间为视在播前时间OGOGOGOG为视在半峰值时间为视在半峰值时间为视在半峰值时间为视在半峰值时间（也称为波尾时间）（也称为波尾时间）（也称为波尾时间）（也称为波尾时间）国标规定：国标规定：国标规定：国标规定：高速磁悬浮交通技术b b b b、操作冲击电压波、操作冲击电压波、操作冲击电压波、操作冲击电压波国标规定：国标规定：高速磁悬浮交通技术2.2.2.2.放电时延放电时延放电时延放电时延统计时延统计时延统计时延统计时延 ：从电压达到：从电压达到：从电压达到：从电压达到 的瞬时起的瞬时起的瞬时起的瞬时起到气隙出现第一个有效电子止到气隙出现第一个有效电子止到气隙出现第一个有效电子止到气隙出现第一个有效电子止放电发展时间放电发展时间放电发展时间放电发展时间 ：从形成第一个有效电：从形成第一个有效电：从形成第一个有效电：从形成第一个有效电子的瞬时起到到气息完全击穿止子的瞬时起到到气息完全击穿止子的瞬时起到到气息完全击穿止子的瞬时起到到气息完全击穿止升压时间升压时间升压时间升压时间 ：电压从零升到静态击穿电：电压从零升到静态击穿电：电压从零升到静态击穿电：电压从零升到静态击穿电压压压压 的时间的时间的时间的时间放电时延特点：放电时延特点：放电时延特点：放电时延特点：a a、小间隙、均匀场：、小间隙、均匀场：、小间隙、均匀场：、小间隙、均匀场：短，短，短，短，占主要部分占主要部分占主要部分占主要部分b b、大间隙、极不均匀场：、大间隙、极不均匀场：、大间隙、极不均匀场：、大间隙、极不均匀场：长，长，长，长，占主要部分占主要部分占主要部分占主要部分C C C C、随着冲击电压幅值的不断升高，随着冲击电压幅值的不断升高，随着冲击电压幅值的不断升高，随着冲击电压幅值的不断升高，将越来越短将越来越短将越来越短将越来越短间隙中出现一个能引起电离过程并最终导致击穿的电子称为间隙中出现一个能引起电离过程并最终导致击穿的电子称为间隙中出现一个能引起电离过程并最终导致击穿的电子称为间隙中出现一个能引起电离过程并最终导致击穿的电子称为有效电子有效电子有效电子有效电子统计时延服从统计规律的原因：统计时延服从统计规律的原因：统计时延服从统计规律的原因：统计时延服从统计规律的原因：1 1）、有效电子的出现具有统计特性，有些自由电子被中和，）、有效电子的出现具有统计特性，有些自由电子被中和，）、有效电子的出现具有统计特性，有些自由电子被中和，）、有效电子的出现具有统计特性，有些自由电子被中和，有些可能扩散到间隙外。有些可能扩散到间隙外。有些可能扩散到间隙外。有些可能扩散到间隙外。2 2）、有些电子虽然也引起电离过程，但由于各种不利因素）、有些电子虽然也引起电离过程，但由于各种不利因素）、有些电子虽然也引起电离过程，但由于各种不利因素）、有些电子虽然也引起电离过程，但由于各种不利因素的巧合，电离可能中途衰亡而终止的巧合，电离可能中途衰亡而终止的巧合，电离可能中途衰亡而终止的巧合，电离可能中途衰亡而终止高速磁悬浮交通技术3 3 3 3、气隙的伏秒特性、气隙的伏秒特性、气隙的伏秒特性、气隙的伏秒特性 同一个气隙，在峰值同一个气隙，在峰值同一个气隙，在峰值同一个气隙，在峰值较低但延续时较低但延续时较低但延续时较低但延续时间较长的冲击电压作用下可能击穿，而间较长的冲击电压作用下可能击穿，而间较长的冲击电压作用下可能击穿，而间较长的冲击电压作用下可能击穿，而在峰值较高但延续时间较短的冲击电压在峰值较高但延续时间较短的冲击电压在峰值较高但延续时间较短的冲击电压在峰值较高但延续时间较短的冲击电压作用下可能反而不击穿，因此该气息的作用下可能反而不击穿，因此该气息的作用下可能反而不击穿，因此该气息的作用下可能反而不击穿，因此该气息的耐电性能要用耐电性能要用耐电性能要用耐电性能要用冲击电压峰值和击穿时间冲击电压峰值和击穿时间冲击电压峰值和击穿时间冲击电压峰值和击穿时间两者共同来表示两者共同来表示两者共同来表示两者共同来表示高速磁悬浮交通技术高速磁悬浮交通技术1 1）极不均匀电场（大间隙）极不均匀电场（大间隙）极不均匀电场（大间隙）极不均匀电场（大间隙）平均击穿场强较低，放电时延较平均击穿场强较低，放电时延较平均击穿场强较低，放电时延较平均击穿场强较低，放电时延较长，只有大大提高电压，才能缩短长，只有大大提高电压，才能缩短长，只有大大提高电压，才能缩短长，只有大大提高电压，才能缩短放电时延。放电时延。放电时延。放电时延。S S向左上角上翘向左上角上翘向左上角上翘向左上角上翘2 2）较均匀电场（小间隙）较均匀电场（小间隙）较均匀电场（小间隙）较均匀电场（小间隙）间隙各处场强相差不大，一但间隙各处场强相差不大，一但间隙各处场强相差不大，一但间隙各处场强相差不大，一但出现电离，很快贯穿整个间隙，放出现电离，很快贯穿整个间隙，放出现电离，很快贯穿整个间隙，放出现电离，很快贯穿整个间隙，放电时延短。电时延短。电时延短。电时延短。S S S S只能在很小的时间内向上翘只能在很小的时间内向上翘只能在很小的时间内向上翘只能在很小的时间内向上翘 4 4、不同电场气隙伏秒特性比较、不同电场气隙伏秒特性比较、不同电场气隙伏秒特性比较、不同电场气隙伏秒特性比较高速磁悬浮交通技术5 5 5 5、伏秒特性的应用、伏秒特性的应用、伏秒特性的应用、伏秒特性的应用两者配合，两者配合，两者配合，两者配合，S S2 2可以保护可以保护可以保护可以保护S S1 1两者不能配合，不能互相保护两者不能配合，不能互相保护两者不能配合，不能互相保护两者不能配合，不能互相保护S S1 1S S2 2高速磁悬浮交通技术三、击穿电压的统计概率：三、击穿电压的统计概率：三、击穿电压的统计概率：三、击穿电压的统计概率：和相对标准偏差和相对标准偏差和相对标准偏差和相对标准偏差相对标准偏差相对标准偏差相对标准偏差相对标准偏差：工频：工频：工频：工频：雷电冲击：雷电冲击：雷电冲击：雷电冲击：操作冲击：操作冲击：操作冲击：操作冲击：（分散性越来越大）（分散性越来越大）（分散性越来越大）（分散性越来越大），100%100%100%100%耐受电压很难找到耐受电压很难找到耐受电压很难找到耐受电压很难找到U16%U50%U84%P(%)U U击击1008450160不击穿不击穿击穿击穿气隙击穿电压的正态分布气隙击穿电压的正态分布高速磁悬浮交通技术四、不同气体状态和种类气隙的击穿特性四、不同气体状态和种类气隙的击穿特性四、不同气体状态和种类气隙的击穿特性四、不同气体状态和种类气隙的击穿特性1 1 1 1、大气状态、大气状态、大气状态、大气状态(气温、气压、湿度等因素气温、气压、湿度等因素气温、气压、湿度等因素气温、气压、湿度等因素)对气隙击穿电压的影响对气隙击穿电压的影响对气隙击穿电压的影响对气隙击穿电压的影响a a a a、空气密度的影响：气隙击穿电压与密度成正比、空气密度的影响：气隙击穿电压与密度成正比、空气密度的影响：气隙击穿电压与密度成正比、空气密度的影响：气隙击穿电压与密度成正比b b b b、空气湿度的影响：、空气湿度的影响：、空气湿度的影响：、空气湿度的影响：气隙击穿电压与湿度成正比气隙击穿电压与湿度成正比气隙击穿电压与湿度成正比气隙击穿电压与湿度成正比实际状态气隙的击穿电压实际状态气隙的击穿电压实际状态气隙的击穿电压实际状态气隙的击穿电压U U U U和其在标准状态下的击穿电压和其在标准状态下的击穿电压和其在标准状态下的击穿电压和其在标准状态下的击穿电压U U U U0 0 0 0有如下有如下有如下有如下换算关系：换算关系：换算关系：换算关系：空气密度修正系数；空气密度修正系数；空气密度修正系数；空气密度修正系数；湿度修正系数湿度修正系数湿度修正系数湿度修正系数高速磁悬浮交通技术2 2 2 2、高强度气体高强度气体高强度气体高强度气体其电气强度是空气耐电强度的其电气强度是空气耐电强度的其电气强度是空气耐电强度的其电气强度是空气耐电强度的2.32.32.32.3 2.52.52.52.5倍倍倍倍,其原因为：其原因为：其原因为：其原因为：1 1 1 1、分子量大（为、分子量大（为、分子量大（为、分子量大（为146146146146），密度大（相同条件下，是空气的），密度大（相同条件下，是空气的），密度大（相同条件下，是空气的），密度大（相同条件下，是空气的5 5 5 5倍），倍），倍），倍），属重气体。属重气体。属重气体。属重气体。2 2 2 2、具有负电性，易俘获电子，减少了引起电离的电子数。、具有负电性，易俘获电子，减少了引起电离的电子数。、具有负电性，易俘获电子，减少了引起电离的电子数。、具有负电性，易俘获电子，减少了引起电离的电子数。SFSFSFSF6 6 6 6绝缘的全封闭组合电器：绝缘的全封闭组合电器：绝缘的全封闭组合电器：绝缘的全封闭组合电器：除变压器外变电站所有设备被除变压器外变电站所有设备被除变压器外变电站所有设备被除变压器外变电站所有设备被封闭在金属容器内，里边充有封闭在金属容器内，里边充有封闭在金属容器内，里边充有封闭在金属容器内，里边充有3434个大气压的个大气压的个大气压的个大气压的SFSF6 6气体，大大缩小了气体，大大缩小了气体，大大缩小了气体，大大缩小了高压电气设备所需的空间。高压电气设备所需的空间。高压电气设备所需的空间。高压电气设备所需的空间。目前也出现气体绝缘变压器。目前也出现气体绝缘变压器。目前也出现气体绝缘变压器。目前也出现气体绝缘变压器。高速磁悬浮交通技术五、提高气隙击穿电压的方法五、提高气隙击穿电压的方法1 1 1 1、改进电极形状以改善电场分布、改进电极形状以改善电场分布、改进电极形状以改善电场分布、改进电极形状以改善电场分布uu增大增大增大增大电极曲率半径电极曲率半径电极曲率半径电极曲率半径来减小表面场强。如变压器套管端部加球来减小表面场强。如变压器套管端部加球来减小表面场强。如变压器套管端部加球来减小表面场强。如变压器套管端部加球形屏蔽罩；采用扩径导线（截面相同，半径增大）等。形屏蔽罩；采用扩径导线（截面相同，半径增大）等。形屏蔽罩；采用扩径导线（截面相同，半径增大）等。形屏蔽罩；采用扩径导线（截面相同，半径增大）等。uu改善改善改善改善电极边缘电极边缘电极边缘电极边缘以消除边缘效应。电极边缘做成弧形，或尽量以消除边缘效应。电极边缘做成弧形，或尽量以消除边缘效应。电极边缘做成弧形，或尽量以消除边缘效应。电极边缘做成弧形，或尽量使其与某等位面相近。使其与某等位面相近。使其与某等位面相近。使其与某等位面相近。uu使使使使电圾具有最佳外形电圾具有最佳外形电圾具有最佳外形电圾具有最佳外形以此改善其电场分布。如穿墙高压引线以此改善其电场分布。如穿墙高压引线以此改善其电场分布。如穿墙高压引线以此改善其电场分布。如穿墙高压引线上加金属扁球，墙洞边缘做成近似垂接线旋转体。上加金属扁球，墙洞边缘做成近似垂接线旋转体。上加金属扁球，墙洞边缘做成近似垂接线旋转体。上加金属扁球，墙洞边缘做成近似垂接线旋转体。高速磁悬浮交通技术、利用空间电荷以改善电场分布、利用空间电荷以改善电场分布、利用空间电荷以改善电场分布、利用空间电荷以改善电场分布a a a a、工频电压下的细线效应、工频电压下的细线效应、工频电压下的细线效应、工频电压下的细线效应l l导线直径很小时，导线周围容易形导线直径很小时，导线周围容易形导线直径很小时，导线周围容易形导线直径很小时，导线周围容易形成比较均匀的电晕层，使电场分布成比较均匀的电晕层，使电场分布成比较均匀的电晕层，使电场分布成比较均匀的电晕层，使电场分布改善了，从而提高了击穿电压。改善了，从而提高了击穿电压。改善了，从而提高了击穿电压。改善了，从而提高了击穿电压。l l但实验表明，雷电冲击电压下就没但实验表明，雷电冲击电压下就没但实验表明，雷电冲击电压下就没但实验表明，雷电冲击电压下就没有细线效应了。在击穿电压曲线的有细线效应了。在击穿电压曲线的有细线效应了。在击穿电压曲线的有细线效应了。在击穿电压曲线的直线部分，不同直径导线直线部分，不同直径导线直线部分，不同直径导线直线部分，不同直径导线板间隙板间隙板间隙板间隙的击穿电压都接近于尖的击穿电压都接近于尖的击穿电压都接近于尖的击穿电压都接近于尖板间隙的板间隙的板间隙的板间隙的数值。这主要是由于雷电冲击电压数值。这主要是由于雷电冲击电压数值。这主要是由于雷电冲击电压数值。这主要是由于雷电冲击电压作用时间太短，来不及形成充分的作用时间太短，来不及形成充分的作用时间太短，来不及形成充分的作用时间太短，来不及形成充分的空间电荷层之故。空间电荷层之故。空间电荷层之故。空间电荷层之故。高速磁悬浮交通技术b b、极、极、极、极间间间间障的采用障的采用障的采用障的采用高速磁悬浮交通技术高速磁悬浮交通技术、增高气、增高气、增高气、增高气压压压压（巴申定律的（巴申定律的（巴申定律的（巴申定律的应应应应用）用）用）用）提高气提高气提高气提高气压压压压可以减小可以减小可以减小可以减小电电电电子的平均自由行程，削弱子的平均自由行程，削弱子的平均自由行程，削弱子的平均自由行程，削弱电电电电离离离离过过过过程，程，程，程，从而提高气体的从而提高气体的从而提高气体的从而提高气体的电电电电气气气气强强强强度。度。度。度。例如，大气例如，大气例如，大气例如，大气压压压压力下空气的力下空气的力下空气的力下空气的电电电电气气气气强强强强度度度度仅约为变压仅约为变压仅约为变压仅约为变压器油的器油的器油的器油的1 15 51 18 8，而提高，而提高，而提高，而提高压压压压力至力至力至力至1 1一一一一1.5MPa1.5MPa后，空气的后，空气的后，空气的后，空气的电电电电气气气气强强强强度就和一般的液、固度就和一般的液、固度就和一般的液、固度就和一般的液、固态绝缘态绝缘态绝缘态绝缘材料如材料如材料如材料如变压变压变压变压器油、器油、器油、器油、电电电电瓷、瓷、瓷、瓷、云母等的云母等的云母等的云母等的电电电电气气气气强强强强度相接近了。度相接近了。度相接近了。度相接近了。压缩压缩压缩压缩空气空气空气空气绝缘绝缘绝缘绝缘及其它及其它及其它及其它压缩压缩压缩压缩气体气体气体气体绝缘绝缘绝缘绝缘近年来在一些近年来在一些近年来在一些近年来在一些电电电电气气气气设设设设备备备备(如高如高如高如高压压压压空气断路器、高空气断路器、高空气断路器、高空气断路器、高压标压标压标压标准准准准电电电电容器等容器等容器等容器等)中已得到采中已得到采中已得到采中已得到采用。采用用。采用用。采用用。采用压缩压缩压缩压缩气体的缺点是气体的缺点是气体的缺点是气体的缺点是对设备对设备对设备对设备容器的机械容器的机械容器的机械容器的机械强强强强度及密度及密度及密度及密封等方面的要求提高了，从而增加了制造成本。封等方面的要求提高了，从而增加了制造成本。封等方面的要求提高了，从而增加了制造成本。封等方面的要求提高了，从而增加了制造成本。高速磁悬浮交通技术、高真空的采用（巴申定律的应用）、高真空的采用（巴申定律的应用）、高真空的采用（巴申定律的应用）、高真空的采用（巴申定律的应用）uu采用高度真空和提高气压类似，也可削弱间隙中的碰采用高度真空和提高气压类似，也可削弱间隙中的碰采用高度真空和提高气压类似，也可削弱间隙中的碰采用高度真空和提高气压类似，也可削弱间隙中的碰撞电离过程从而显著增高间隙的击穿电压。撞电离过程从而显著增高间隙的击穿电压。撞电离过程从而显著增高间隙的击穿电压。撞电离过程从而显著增高间隙的击穿电压。l l间隙距离较小时，间隙的击穿和阴极的强场放射密切有关间隙距离较小时，间隙的击穿和阴极的强场放射密切有关间隙距离较小时，间隙的击穿和阴极的强场放射密切有关间隙距离较小时，间隙的击穿和阴极的强场放射密切有关(击穿击穿击穿击穿前电场已很强，足以引起强场放射了前电场已很强，足以引起强场放射了前电场已很强，足以引起强场放射了前电场已很强，足以引起强场放射了)。由于强场放射造成很大。由于强场放射造成很大。由于强场放射造成很大。由于强场放射造成很大的电流密度，导致电极局部过热，释放气体，金属气化，破坏的电流密度，导致电极局部过热，释放气体，金属气化，破坏的电流密度，导致电极局部过热，释放气体，金属气化，破坏的电流密度，导致电极局部过热，释放气体，金属气化，破坏了真空，从而引起击穿。了真空，从而引起击穿。了真空，从而引起击穿。了真空，从而引起击穿。l l间隙距离较大时，击穿是由所谓全电压效应引起的。随着间隙间隙距离较大时，击穿是由所谓全电压效应引起的。随着间隙间隙距离较大时，击穿是由所谓全电压效应引起的。随着间隙间隙距离较大时，击穿是由所谓全电压效应引起的。随着间隙距离及击穿电压的增加，电子从阴极到阳极经过了巨大的电位距离及击穿电压的增加，电子从阴极到阳极经过了巨大的电位距离及击穿电压的增加，电子从阴极到阳极经过了巨大的电位距离及击穿电压的增加，电子从阴极到阳极经过了巨大的电位差，积聚了极大的动能。高能电子轰击阳极时能使阳极释放出差，积聚了极大的动能。高能电子轰击阳极时能使阳极释放出差，积聚了极大的动能。高能电子轰击阳极时能使阳极释放出差，积聚了极大的动能。高能电子轰击阳极时能使阳极释放出正离子及辐射出光子。正离子及光子达到阴极后又将加强阴极正离子及辐射出光子。正离子及光子达到阴极后又将加强阴极正离子及辐射出光子。正离子及光子达到阴极后又将加强阴极正离子及辐射出光子。正离子及光子达到阴极后又将加强阴极的表面电离。在此反复过程中产生越来越大的电子沉，使电极的表面电离。在此反复过程中产生越来越大的电子沉，使电极的表面电离。在此反复过程中产生越来越大的电子沉，使电极的表面电离。在此反复过程中产生越来越大的电子沉，使电极局部气化，导致间隙击穿，这就是全电压效应。由于全电压效局部气化，导致间隙击穿，这就是全电压效应。由于全电压效局部气化，导致间隙击穿，这就是全电压效应。由于全电压效局部气化，导致间隙击穿，这就是全电压效应。由于全电压效应，所以真空中随着距离加大，平均击穿场强越来越低。电极应，所以真空中随着距离加大，平均击穿场强越来越低。电极应，所以真空中随着距离加大，平均击穿场强越来越低。电极应，所以真空中随着距离加大，平均击穿场强越来越低。电极表面上附有不牢固的微小质点对真空间隙的击穿电压也有很大表面上附有不牢固的微小质点对真空间隙的击穿电压也有很大表面上附有不牢固的微小质点对真空间隙的击穿电压也有很大表面上附有不牢固的微小质点对真空间隙的击穿电压也有很大影响。这些质点脱离电极后，又被电场加速，撞击对面电极，影响。这些质点脱离电极后，又被电场加速，撞击对面电极，影响。这些质点脱离电极后，又被电场加速，撞击对面电极，影响。这些质点脱离电极后，又被电场加速，撞击对面电极，使电极局部气化，导致真空间隙击穿。使电极局部气化，导致真空间隙击穿。使电极局部气化，导致真空间隙击穿。使电极局部气化，导致真空间隙击穿。高速磁悬浮交通技术 真空间隙的击穿电压和电极材料、电极表面的光洁度及真空间隙的击穿电压和电极材料、电极表面的光洁度及真空间隙的击穿电压和电极材料、电极表面的光洁度及真空间隙的击穿电压和电极材料、电极表面的光洁度及清洁度清洁度清洁度清洁度(包括吸附气体的多少及种类包括吸附气体的多少及种类包括吸附气体的多少及种类包括吸附气体的多少及种类)等多种因素有关，等多种因素有关，等多种因素有关，等多种因素有关，分散性很大，因而也可利用上述击穿处理法来提高间欧分散性很大，因而也可利用上述击穿处理法来提高间欧分散性很大，因而也可利用上述击穿处理法来提高间欧分散性很大，因而也可利用上述击穿处理法来提高间欧的击穿电压。的击穿电压。的击穿电压。的击穿电压。在电力设备中目前还很少采用高真空。因为在电力设备在电力设备中目前还很少采用高真空。因为在电力设备在电力设备中目前还很少采用高真空。因为在电力设备在电力设备中目前还很少采用高真空。因为在电力设备的绝缘结构中，总还得采用各种固态、液态绝缘材料，的绝缘结构中，总还得采用各种固态、液态绝缘材料，的绝缘结构中，总还得采用各种固态、液态绝缘材料，的绝缘结构中，总还得采用各种固态、液态绝缘材料，在真空中这些绝缘材料会逐渐释出气体，使真空无法保在真空中这些绝缘材料会逐渐释出气体，使真空无法保在真空中这些绝缘材料会逐渐释出气体，使真空无法保在真空中这些绝缘材料会逐渐释出气体，使真空无法保持。所以只是在一些特殊场合持。所以只是在一些特殊场合持。所以只是在一些特殊场合持。所以只是在一些特殊场合(如真空断路器如真空断路器如真空断路器如真空断路器一真空一真空一真空一真空不只是绝缘性能好，而且还具有很好的灭弧能力不只是绝缘性能好，而且还具有很好的灭弧能力不只是绝缘性能好，而且还具有很好的灭弧能力不只是绝缘性能好，而且还具有很好的灭弧能力)才采才采才采才采用高真空作绝缘。用高真空作绝缘。用高真空作绝缘。用高真空作绝缘。高速磁悬浮交通技术、高强度气体的采用、高强度气体的采用、高强度气体的采用、高强度气体的采用气体气体气体气体化学组成化学组成化学组成化学组成分子量分子量分子量分子量相对电气强相对电气强相对电气强相对电气强度度度度液化温度液化温度液化温度液化温度/0 0 0 0C C C C氮氮氮氮二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳六氟化硫六氟化硫六氟化硫六氟化硫氟利昂氟利昂氟利昂氟利昂四氯化碳四氯化碳四氯化碳四氯化碳N N N N2 2 2 2COCOCOCO2 2 2 2SFSFSFSF6 6 6 6CClCClCClCCl2 2 2 2F F F F2 2 2 2CClCClCClCCl4 4 4 42828282844444444146146146146121121121121153.8153.8153.8153.81.01.01.01.00.90.90.90.92.32.32.32.3 2.52.52.52.52.42.42.42.4 2.62.62.62.66.36.36.36.3-195.8-195.8-195.8-195.8-78.5-78.5-78.5-78.5-63.8-63.8-63.8-63.8-28-28-28-28-76-76-76-76、这些气体具有很强的、这些气体具有很强的、这些气体具有很强的、这些气体具有很强的电负性电负性电负性电负性，气体分子容易和电子结合成为负离子，气体分子容易和电子结合成为负离子，气体分子容易和电子结合成为负离子，气体分子容易和电子结合成为负离子，从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。2 2 2 2、这些气体的、这些气体的、这些气体的、这些气体的分子量都比较大分子量都比较大分子量都比较大分子量都比较大，分子直径较大，使得电子在其中的自由，分子直径较大，使得电子在其中的自由，分子直径较大，使得电子在其中的自由，分子直径较大，使得电子在其中的自由行程缩短，不易积聚能量，从而减少了其碰撞电离能力。行程缩短，不易积聚能量，从而减少了其碰撞电离能力。行程缩短，不易积聚能量，从而减少了其碰撞电离能力。行程缩短，不易积聚能量，从而减少了其碰撞电离能力。电子和这些气体的分子相遇时，还电子和这些气体的分子相遇时，还电子和这些气体的分子相遇时，还电子和这些气体的分子相遇时，还易于引起分子发生极化等过程易于引起分子发生极化等过程易于引起分子发生极化等过程易于引起分子发生极化等过程，增加能量损失，从而减弱其碰撞电离能力。增加能量损失，从而减弱其碰撞电离能力。增加能量损失，从而减弱其碰撞电离能力。增加能量损失，从而减弱其碰撞电离能力。高速磁悬浮交通技术对高电气强度气体的要求：对高电气强度气体的要求：对高电气强度气体的要求：对高电气强度气体的要求：1 1 1 1液化温度要低，采用高电气强度气体时，常常同时提高压力，以液化温度要低，采用高电气强度气体时，常常同时提高压力，以液化温度要低，采用高电气强度气体时，常常同时提高压力，以液化温度要低，采用高电气强度气体时，常常同时提高压力，以便更大程度的提高间隙的击穿电压，缩小设备的体积和重量。所以这便更大程度的提高间隙的击穿电压，缩小设备的体积和重量。所以这便更大程度的提高间隙的击穿电压，缩小设备的体积和重量。所以这便更大程度的提高间隙的击穿电压，缩小设备的体积和重量。所以这些气体的液化温度要低，以便在较低的运行温度下，还能施加相当的些气体的液化温度要低，以便在较低的运行温度下，还能施加相当的些气体的液化温度要低，以便在较低的运行温度下，还能施加相当的些气体的液化温度要低，以便在较低的运行温度下，还能施加相当的压力。压力。压力。压力。2 2 2 2应具有良好的化学稳定性，不易腐蚀设备中的其它材料，无毒，应具有良好的化学稳定性，不易腐蚀设备中的其它材料，无毒，应具有良好的化学稳定性，不易腐蚀设备中的其它材料，无毒，应具有良好的化学稳定性，不易腐蚀设备中的其它材料，无毒，不会爆炸，不易燃烧，即使在放电过程中也不易分解等。不会爆炸，不易燃烧，即使在放电过程中也不易分解等。不会爆炸，不易燃烧，即使在放电过程中也不易分解等。不会爆炸，不易燃烧，即使在放电过程中也不易分解等。3 3 3 3经济上应当合理，价格便宜，能大量供应。经济上应当合理，价格便宜，能大量供应。经济上应当合理，价格便宜，能大量供应。经济上应当合理，价格便宜，能大量供应。高速磁悬浮交通技术测验测验汤逊汤逊汤逊汤逊德理德理德理德理论论论论和流注理和流注理和流注理和流注理论论论论的主要区的主要区的主要区的主要区别别别别在哪里？它在哪里？它在哪里？它在哪里？它们们们们各自的适用范各自的适用范各自的适用范各自的适用范围围围围如何？如何？如何？如何？高速磁悬浮交通技术The EndThank You