電壓擊穿測試氣體介質(zhì)和液體介質(zhì)有什么區(qū)別?
下面我來為大家解答一下:
首先什么是氣體介質(zhì)擊穿?
1)撞擊游離:氣體介質(zhì)在電場中,由于受輻照、電能、熱能等因素的作用,總會存在少量的離子和電子。
這些帶電質(zhì)點(diǎn)在電場中運(yùn)動過程中必然和氣體的分子或原子相撞,如果帶電粒子的能量大于分子或原子的電離能,則可能由于碰撞時能量的交換而使分子或原子產(chǎn)生電離(即使帶電粒子的能量小于電離能,經(jīng)過多次碰撞也可能使分子發(fā)生電離)。氣體分子電離之后,放出的電子又在電場中加速碰撞其它的分子或原子使之產(chǎn)生電離,因此電子 的總數(shù)越來越多形成電子崩。同時由于離子的質(zhì)點(diǎn)大,速度慢,而集聚在陰極的附近,造成陰極附近的電場強(qiáng)度增高,使電子 不斷從陰極被拉出,源源不斷地投入氣體中,這就形成 了自持放電即氣體擊穿。這種擊穿理論是符合低氣壓短間隙(電極間的距離近)的氣體擊穿。
2)流柱理論:在長間隙、高氣壓中的放電,除了撞擊之外,形成放電 發(fā)展的主要因素是光游離。在電子崩發(fā)展到一定階段后,電子崩的前部的離子復(fù)合增強(qiáng),而復(fù)合時放出的光子又引起周圍氣體電離,于是又形成新的電子崩,這樣在電子崩之間呈成為電子離子的混合通道,這個混合通道稱為流柱。
3)在均勻和不均勻電場中氣體的擊穿電壓,在均勻電場中,氣體擊穿電 壓與氣體起始電離電壓相近。擊穿電壓與氣體壓力和電極間的距離的乘積成相關(guān)。這種關(guān)系規(guī)律稱巴申定律。在不均勻電場中,氣體的擊穿電壓將高于氣體起始電離擊穿電壓,因電場zui強(qiáng)的地方總首先開始局部電離放電,之后才逐漸擴(kuò)大放電范圍,直到放電貫穿兩電極時才發(fā)生擊穿。
其次什么是液體介質(zhì)的擊穿?
1)小橋理論:在液體介質(zhì)中,含有的各種雜質(zhì),如灰塵、纖維、水分等, 這些雜質(zhì)在電場的作用下產(chǎn)生極化并沿著電場方向排列起來,移向電場強(qiáng)度高的地方連成小橋,而使電場發(fā)生畸變。造成擊穿電場下降。2)撞擊游離 和氣體電離的理論類似。不過由于液體中分子間的距離比氣體小得多,電子在兩次碰撞間的自由行程也短得多,因此,要獲得足夠的能量就要需要更高的電場強(qiáng)度,這說明液體的擊穿場強(qiáng)比氣體高的多。
固體材料的電擊穿理論 固體材料的本征擊穿場強(qiáng)比液體材料高得多,一般在50-150兆伏/米由于固體材料聚集很緊,電子在其中的運(yùn)動就不能簡單地看作單個電子與單個分子或原子相碰撞,而是受周圍許多分子或原子對它的制約。如電子通過晶格時,受晶格質(zhì)點(diǎn)振動的影響,使運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化,同時也發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移,這過程稱散射。當(dāng)電子的獲得的能量大于損失的能量時,電子就不斷被加速,就會導(dǎo)致?lián)舸┌l(fā)生。從這點(diǎn)出發(fā)提出兩種最主要的電擊穿理論:其一,弗羅利赫(Frohlich)理論,另一個是希伯爾理論。此外,還有許多電擊穿理論,如場致發(fā)射擊穿理論,電機(jī)械應(yīng)力破壞理論。
固體介質(zhì)的熱擊穿理論 介質(zhì)的擊穿因熱因素起決定作用的引起的破壞稱為熱擊穿。
局部放電導(dǎo)致?lián)舸?nbsp; 材料擊穿發(fā)生在局部,而沒有貫穿到兩電極之間,這種現(xiàn)象稱為局部放電。