电晕放电

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等离子电晕放电技术

等离子电晕放电技术

等离子电晕放电技术
等离子电晕放电技术是一种神奇的表面处理技术。

它通过电晕放电来产生等离子体,然后让这些等离子体冲击材料的表面,从而改变材料的性质。

这种技术有两种方式:直流电晕放电和脉冲电晕放电。

脉冲电晕放电用的是窄脉冲高压电源,能在极短的时间内迅速提升电压,让电子加速。

这样一来,材料的表面就能变得更容易润湿,也更容易附着其他东西。

这种技术的好处很多,比如容易控制、没有污染、能连续生产、适用范围广,而且处理时间也很短。

所以,它经常被用来改变聚乙烯、聚丙烯等材料的表面性质,让它们变得更好用。

关于电晕放电

关于电晕放电

火花放电是电极间的气体被击穿,形成电流在气体中的通道,即明显的电火花称为火花放电。

电晕放电是电极间的气体还没有被击穿,电荷在高电压的作用下发生移动而进行的放电,放电的现象是:在黑暗中可以看到电极的尖端有蓝色的光晕,称为电晕放电。

火花放电的电流大多都很大,而电晕放电的电流比较小。

电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。

在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。

在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。

电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。

此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。

如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。

电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。

若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。

电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。

当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。

正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。

电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。

电晕放电频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。

工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。

架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算:(千伏/厘米)式中δ为空气相对密度,m为绞线系数,R为导线半径(厘米)。

当δ=1、m=0.5、R=0.9厘米时,E s=19.7千伏/厘米。

实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。

电晕放电在工程技术领域中有多种影响。

电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕(见图),会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。

实验2 电晕放电及其电流测试1

实验2 电晕放电及其电流测试1

实验2 电晕放电及其电流测试实验目的了解尖板交直流电晕放电的过程;掌握交直流电晕放电电流的观测方法;了解电晕放电电流和电容电流的特征区别;了解电晕放电的原理与特征。

实验原理1. 电晕放电原理:在极不均匀电场中,介质在外加电场的作用下,在高场强电极附近外施场强局部大到足以引起空气电离时,产生局部空气的自持放电现象称作电晕放电。

开始发生电晕的电压称为电晕起始电压。

针电极-板间隙中的电场分布是典型的极不均匀电场。

这种间隙中,针电极附近的电场强度很高,而远离针电极区域的电场强度则低得多,因此电离过程总是先从针电极附近开始,电子崩产生后迅速形成空间电荷,由于正离子运动缓慢,正空间电荷积聚在针电极附近。

针电极的极性不同时,空间电荷的作用是不同的,存在着所谓的极性效应。

2. 实验电路原理图:图1实验原理图中,220V交流电源经开关到调压器分别可接到由串级整流电路构成的高压直流电源和变压器上,由此可分别获得直流和交流高压。

实验采用的电极为针板电极系统,通过改变接线方式可在针电极上施加正负极性直流电压和交流电压。

板电极是由5个相互间隔为0.5 mm的环状电极组成,放电时一、三、五环的电流信号经相应通道CH1、CH3和CH5上的电阻转化成电压信号后接到示波器上,以便观测电流信号波形。

电流I和电压U之间的关系为:I = U/R(mA)若相应环面积为S,则电流密度J为:J = I/S (mA/cm2)实验步骤1.交流电压下的电晕放电(1)按交流实验线路接好电路;选择针电极,将针板间隙距离调为1.5 cm;调节好示波器(如调至交流测量档,为观察起始电晕,纵坐标显示幅值调至10 mv/div,横坐标调至10 ms/div较为合适,此时可以看清楚工频电压波形);监视控制台上调压器输出电压表的值;给调压器通电,慢慢升高其输出电压;从示波器上观察起始电晕,当出现电晕脉冲时,记下此时的电晕起始电压;继续升高电压到电晕起始电压的1.5、2.0、2.5倍,分别测量第一、三、五环上的电容电流及电晕电流值;(暂时先记录电阻上的电压值,留待以后处理。

电晕放电1

电晕放电1

电晕现象就是带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象,常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内(例如高压导线的周围,带电体的尖端附近)。

其特点为:出现与日晕相似的光层,发出嗤嗤的声音,产生臭氧、氧化氮等。

均匀电场中,由于各点电场强度都是一样的,当施加稳态电压(直流、工频交流),电场强度达到空气的击穿强度时,间隙就击穿了。

但日常很难见到均匀电场。

对于稍不均匀的电场,日常见得很多。

如球-球间隙,球-板间隙等,以球-球间隙为例,当间隙距离小于1/4D时,其电场基本为均匀电场,当D/4 ≤S≤ D/2 时,其电场为稍不均匀电场。

均匀电场的放电电压也可用公式计算,公式为(单位为kV):δ—空气相对密度;s—间隙距离cm;应用说明不均匀电场的差别就在于空气间隙内,各点的电场强度不均匀,在电力线比较集中的电极附近,电场强度最大,而电力线疏的地方,电场强度很小,如棒-棒间隙,是一对称的不均匀电场,在电极的尖端处电力线最集中,电场强度也最大。

当加上高压后,会在电极附近产生空气的局部放电——电晕放电,电压再加高时,电晕放电更加强烈,致使间隙内发生刷状放电,而后就击穿了(电弧放电)。

如棒-板间隙,在尖电极附近电场强度最大,加上高压后,电极附近先产生电晕放电,而板上的电力线很疏,不会产生电晕。

当电压足够高时,棒极也将产生刷状、火花放电,最后导致电弧放电(击穿)。

电晕多发生在导体壳的曲率半径小的地方,因为这些地方,特别是尖端,其电荷密度很大。

而在紧邻带电表面处,电场E与电荷密度σ成正比,故在导体的尖端处场强很强(即σ和E都极大)。

所以在空气周围的导体电势升高时,这些尖端之处能产生电晕放电。

通常均将空气视为非导体,但空气中含有少数由宇宙线照射而产生的离子,带正电的导体会吸引周围空气中的负离子而自行徐徐中和。

若带电导体有尖端,该处附近空气中的电场强度E可变得很高。

当离子被吸向导体时将获得很大的加速度,这些离子与空气碰撞时,将会产生大量的离子,使空气变成极易导电,同时借电晕放电而加速导体放电。

沿面放电的特征

沿面放电的特征

沿面放电的特征沿面放电的特征什么是沿面放电沿面放电是指在两个或多个电极之间的气体间发生的一种放电现象。

它是气体绝缘体电力设备中常见的故障之一,通常以电晕放电、击穿放电或电弧放电的方式发生。

沿面放电的特征沿面放电具有以下几个特征:1.放电预兆沿面放电通常会出现一些放电前的预兆,如噪声、振动、气味等。

这些预兆可以提前预警,帮助我们及时采取措施,避免设备故障。

2.电晕放电电晕放电是沿面放电最常见的形式之一。

当电压升高到一定程度时,电极周围的电场强度会足够产生电离,形成电晕放电现象。

这会导致较小的电流从电极表面放电,产生耀斑或发出微弱的光亮。

3.击穿放电当电压过高,使气体中的电场超过气体的击穿强度时,沿面放电会转变为击穿放电。

在击穿放电中,电流会急剧增加,电弧会形成,并且会出现强烈的闪光和声响。

击穿放电是沿面放电最严重的一种形式,易造成设备故障和短路。

4.放电路径沿面放电通常具有明显的放电路径,即电流会沿着特定的表面或通道进行传导。

这使得我们可以通过监测放电路径的变化,预测潜在的设备故障点。

5.放电能量沿面放电释放的能量较小,但也会产生一些热量和气体。

长时间的沿面放电会导致设备局部温度升高,增加设备故障的风险。

6.放电模式沿面放电可以呈现不同的模式,如稳定放电、脉冲放电等。

不同的放电模式对设备的损害程度和风险也不同,需要针对具体情况进行分析和处理。

总结沿面放电作为一种常见的气体绝缘体电力设备故障,具有一些独特的特征。

通过了解这些特征,我们可以更好地预测和防范设备故障,确保电力系统的安全运行。

电晕放电的概念

电晕放电的概念

电晕放电的概念电晕放电是一种高电压下气体放电现象,也称为电晕放电。

它是指当电场强度超过气体电击穿强度时,在电极周围形成气体放电现象。

电晕放电常见于高电压设备和高电场环境,如电力线路、高压输电线、放电设备等。

电晕放电是在气体中发生的一种局部气体放电现象,它具有以下特点:首先,电晕放电的电流较小。

由于电晕放电是在非平衡状态下进行的,所以其电流一般在几百到几千微安之间。

相比之下,正常的导电放电的电流要大得多,达到几百安甚至几千安。

其次,电晕放电的电压降较低。

电晕放电是在局部范围内发生的,电压降一般只有几千伏或几万伏,远低于常见的大气放电的数十万伏或数百万伏。

另外,电晕放电有明显的热效应。

电晕放电产生的电流通过局部区域,导致该区域温度升高。

这是因为电晕放电时,气体分子受到电场的作用而加速,多次碰撞,从而产生内能,进而转化为热能。

此外,电晕放电的发光现象比较明显。

电晕放电时,电子从低电位的电极穿越气体空间并撞击到高电位的电极,导致气体分子激发,产生气体的放电发光现象。

这种发光现象经常出现在夜间,在高压输电线路上形成了美丽的“电光秀”。

电晕放电的机理包括电离机理和电流输运机理。

在电晕放电的初期阶段,高电场会使得气体中的原子或分子电离产生正、负电荷,并形成正、负离子云。

随着电场进一步增加,正、负离子将被加速到足够高的速度,足以使电极表面的电子得以发射,从而形成电流。

电晕放电可以在大气中的多种气体中发生,例如空气、氮气、氩气等。

不同气体的放电特性有所不同。

同时,电晕放电也会受到温度、压力等外界条件的影响。

当环境温度、气压增加时,电晕放电的电晕放电电压下降,电晕放电的电晕模式也会发生变化。

电晕放电具有广泛的应用价值。

在实际应用中,电晕放电被用于去除静电、气体净化、离子助燃和光源等领域。

例如,电晕放电技术被应用于静电除尘器,可以有效地清除空气中的颗粒物;电晕放电产生的离子也可以用于净化空气或净化水质;此外,电晕放电技术还可以制造臭氧发生器、紫外线灯等。

交直流电晕放电微观物理过程的研究

交直流电晕放电微观物理过程的研究

交直流电晕放电微观物理过程的研究交直流电晕放电微观物理过程的研究引言:电晕放电是指在高电场下,气体中的电子经过复杂的过程从电极表面移动到气体中,产生电晕放电现象。

在交直流电场下,电晕放电具有不同的特性和机理。

了解电晕放电的微观物理过程对于电力系统的安全运行具有重要的意义。

本文将从交直流电场下电晕放电的微观物理过程展开研究,并对其机理进行探讨。

1. 交流电晕放电的微观物理过程:1.1 空气中电离与饱和效应:在交流电场下,电子在电极表面受到电场力的作用,从表面脱离。

随着电场的变化,电子重新被加速并向电极方向移动,重新撞击到表面产生离子。

在离子移动到一定距离之后,空气中的电离和复合达到平衡,形成了电晕放电。

1.2 电子混合与辐射:电子在电晕发生区附近的气体中进行运动,并与气体分子发生碰撞。

在这个过程中,电子可以与气体分子发生非弹性碰撞,使得分子电离,产生新的离子和自由电子。

除了电离,电子还会引起气体分子的激发和辐射,产生光子。

1.3 电子输运与电流密度分布:电子在电晕区域中的输运过程也对电晕放电的产生和发展起到重要的作用。

通过碰撞,电子与离子和气体分子发生相互作用,反复被加速和减速。

电子在空气中的输运过程决定了电流的密度分布,也会对电晕放电的形成和分布产生影响。

2. 直流电晕放电的微观物理过程:2.1 动力学过程:在直流电场下,电子从电极表面发射,向空气中移动。

电子在空气中经历多次碰撞,将其初速度减小,并逐渐失去能量。

最终,电子在电晕区域内被捕获,并导致电晕放电。

2.2 电子云的形成:在直流电晕区域内,电子的动力学过程会导致电子云的形成。

一部分电子集中在电极表面附近,被称为"空间电子云"。

另一部分电子通过碰撞损失能量后,停留在电晕区域附近,形成"热电子云"。

这两部分电子云的形成对电晕放电的发展起到了重要作用。

2.3 空气中电离和辐射:在直流电晕区域,电子与气体分子碰撞后引起了电离和辐射。

电缆电晕放电原理

电缆电晕放电原理

电缆电晕放电原理电缆电晕放电是指当高电压电缆导线周围的电场强度超过空气击穿电场强度时,空气中的气体分子会发生电离,导致电晕放电现象。

这种放电现象不仅会导致电力系统的能量损耗,还会对设备和人员的安全造成威胁。

因此,了解电缆电晕放电的原理对于电力系统的设计和运行具有重要意义。

电缆电晕放电的原理主要涉及电场强度、空气击穿电场强度以及电离现象等方面。

电场强度是电缆电晕放电的关键因素之一。

电场强度是指单位正电荷所受到的力的大小。

当电缆导线的电压升高时,导线周围的电场强度也会随之增大。

当电场强度超过一定的临界值时,空气中的分子会发生电离,形成电子和离子。

空气击穿电场强度是电缆电晕放电的另一个关键因素。

空气击穿电场强度是指空气中电离发生的电场强度临界值。

当电场强度超过空气击穿电场强度时,空气分子会发生电离,形成电流通路,导致电晕放电现象。

空气击穿电场强度与气体种类、气压、温度等因素有关。

电离现象也是电缆电晕放电的重要环节。

电离是指在电场作用下,分子或原子失去或获得电子而形成离子的过程。

当电场强度超过空气击穿电场强度时,空气中的气体分子会发生电离,形成电子和离子。

这些电子和离子会在电场的作用下运动,当它们撞击到导线或其他物体时,会使物体表面电位升高,导致电晕放电的现象。

电缆电晕放电的原理可以通过以下步骤来解释:首先,当电缆导线的电压升高时,导线周围形成了一个强电场。

接着,当电场强度超过空气击穿电场强度时,空气中的气体分子会发生电离,形成电子和离子。

这些电子和离子会在电场的作用下运动,并且不断与空气分子发生碰撞。

最后,当电子和离子撞击到导线或其他物体时,会使物体表面电位升高,导致电晕放电的现象。

为了减少电缆电晕放电的发生,可以采取以下措施:首先,降低电缆导线的电压,减小电场强度。

其次,采用绝缘材料包覆电缆导线,减少电场的影响范围。

此外,还可以通过调整电缆导线的形状和布局,改变电场分布,降低电缆电晕放电的可能性。

电缆电晕放电是电力系统中常见的现象,了解其原理对于电力系统的设计和运行非常重要。

电晕放电信号的主要特征

电晕放电信号的主要特征

电晕放电信号的主要特征
电晕放电信号的主要特征表现为许多方面。

首先,从频率上讲,电晕放电信号的频率范围比较宽,一般在几十kHz至几百kHz之间。

由于电晕放电在高压设备中持续存在,所以其信号是连续的。

相比之下,部分放电信号具有脉冲性质,其放电过程是间断的。

其次,从放电强度来看,电晕放电信号的强度一般较低,且在一段时间内保持基本稳定。

电晕放电信号随着温度、湿度、气压等环境因素的变化而变化,如温度升高,湿度降低均会降低电晕放电的强度。

再者,电晕放电信号具有一定的相位分布特性,主要集中在电压的极大值和极小值两个位置附近。

电晕放电的形成主要与电场的分布有关,当电场强度大于一定阈值时,就会发生电晕放电。

最后,电晕放电信号也表现出空间定位难度大的特点。

由于电晕放电的范围较广,且强度均匀,因此在空间上很难确定放电的具体位置。

总的来说,电晕放电信号的特性复杂多样,这也使得电晕放电的检测和识别变得更为困难。

但是,通过对电晕放电信号的深入研究和分析,我们可以对其进行有效的监测,从而提前预防高压设备的故障,保障电力系统的安全稳定运行。

名词解释电晕放电

名词解释电晕放电

名词解释电晕放电
嘿,你知道啥是电晕放电不?电晕放电啊,就好比天空中那一闪一
闪的闪电!(闪电就是电晕放电的一个类比例子呀。

)当在不均匀电
场中,曲率半径小的电极附近,电场强度会变得特别强。

这时候啊,
空气就被电离啦,出现了一种局部的自持放电现象,这就是电晕放电啦!
想象一下,就好像一场小小的“电力风暴”在那里悄然酝酿呢!(这
不就是个隐喻嘛。

)电晕放电可不是啥稀罕事儿,在我们生活中还挺
常见的。

比如说,在高压输电线周围,有时候你是不是会听到“滋滋”
的声音呀?那就是电晕放电在搞鬼呢!还有啊,在一些高压设备附近,也可能出现这种情况。

我记得有一次,我去参观一个工厂,那里有很多高压设备。

(这就
是一个具体例子呀。

)我就听到一些奇怪的声音,工作人员就告诉我
说那是电晕放电的声音。

当时我就特别好奇,一直盯着那些设备看,
心里想着:这电晕放电还真是神奇啊!
电晕放电虽然有时候会有点小麻烦,比如产生噪声或者对设备有一
定的损害,但它也不是一无是处哦!它在一些领域还挺有用的呢,比
如在静电除尘器中,电晕放电就能帮助去除空气中的灰尘和污染物。

电晕放电就是这样一个既让人有点头疼又有点让人惊喜的现象。


就像一个调皮的小精灵,时不时地出来捣捣乱,但有时候又能帮我们
解决一些问题。

所以啊,我们可不能小瞧了它!电晕放电,真的是很有意思的一个东西呢!。

电晕放电电源-概述说明以及解释

电晕放电电源-概述说明以及解释

电晕放电电源-概述说明以及解释1.引言在1.1 概述部分,我们将对电晕放电电源进行简要介绍。

电晕放电是一种通过高电压电场使周围空气发生放电现象的技术,广泛应用于空气净化、静电除尘、空气杀菌等领域。

电晕放电电源作为驱动电晕放电的关键部件,在这些应用中发挥着重要作用。

本文将对电晕放电的概念、应用和原理进行深入探讨,以展现其在现代生活中的重要性和潜在发展方向。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应该主要介绍本文的组织结构和各部分内容的主题内容,可以按照以下内容展开:在这篇文章中,我们将首先介绍电晕放电的概念,包括其定义和基本特征。

接着我们将探讨电晕放电在不同领域的应用,包括工业、环境和生活中的应用。

然后,我们将详细介绍电晕放电的原理,包括放电现象的发生机制和影响因素。

最后,在结论部分,我们将总结电晕放电在现代社会中的重要性,并展望其未来的发展方向,为读者带来最新的研究成果和发展趋势。

通过对这些内容的阐述,我们希望读者能够对电晕放电有更深入的了解,并为相关领域的研究和应用提供参考。

1.3 目的本文的目的旨在探讨电晕放电电源技术在现代工程领域中的重要性和应用价值。

通过深入分析电晕放电的概念、原理和应用,以及对其未来发展的展望,旨在帮助读者更全面地了解电晕放电技术在能源领域中的作用和意义。

在当前环境下,能源资源日益紧张,对节能环保技术的需求越来越迫切。

作为一种常见的高压放电方式,电晕放电技术具有独特的优势和潜力,可以有效提高电源的效率和稳定性,减少能源浪费,降低环境污染。

因此,本文旨在通过对电晕放电技术的深入探讨,为读者提供更多关于该技术的知识和信息,以便更好地应用于实际工程中,推动能源领域的发展和进步。

2.正文2.1 电晕放电的概念电晕放电是一种电气放电现象,通常发生在高电压电场中,当电场强度足够大时,气体分子会被电离并产生电子和正离子。

这些电子和正离子在电场的作用下加速运动,并在气体中产生撞击,进而引发更多的电离和电子释放。

电晕放电法

电晕放电法

电晕放电法(Corona Discharge)是一种将高电压施加在导体或电介质表面的方法,通过电离空气分子产生电晕放电现象。

电晕放电法常用于空气净化、粒子捕集和粉尘去除等领域。

电晕放电法的原理是,在高电压电极与接地电极之间,当电压达到一定程度时,电场强度会使周围空气分子发生电离,产生带电的离子和电子。

这些带电粒子在电场的作用下,会迅速移动并与空气中的微粒相互碰撞,使微粒带电。

带电的微粒受到电场的力作用,被吸引到相反电极或收集板上,从而实现粒子的捕集和去除。

电晕放电法具有以下优点:
操作简单,设备成本低廉;
无需添加化学物质,对环境友好;
可以同时捕集和去除细小的微粒;
适用于大气中的微粒、颗粒物和细菌等。

然而,电晕放电法也存在一些限制:
对于大颗粒或高浓度的微粒,效果较差;
由于电晕放电产生臭氧等有害物质,需要进一步处理以避免对人体和环境的危害;
设备体积较大,需要一定的空间。

综上所述,电晕放电法是一种常用的空气净化和粒子捕集技术,具有一定的优点和限制。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的处理方法。

电晕放电

电晕放电

电晕放电:导线或电极表面的电场强度超过碰撞游离阈值时发生的气体局部自持放电现象。

因在黑暗中形同月晕而得名。

电晕放电电晕放电 (corona discharge)气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。

最常见的一种气体放电形式。

在曲率半径很小的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离和激励,因而出现电晕放电引。

发生电晕时在电极周围可以看到光亮,并伴有咝咝声。

电晕放电可以是相对稳定的放电形式,也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。

目录形成机制电晕放电电场强度影响形成机制电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。

在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。

在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。

电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。

此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。

如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。

电晕电流这一现象是 G.W. 特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。

若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。

电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。

当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。

正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。

电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。

电晕放电工频交流电晕在正、负半周内其放电过程与直流正、负电晕基本相同。

工频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。

工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。

编辑本段电晕放电电场强度架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算:(千伏/厘米)式中δ为空气相对密度,m为绞线系数,R为导线半径(厘米)。

电晕放电 离子运动轨迹

电晕放电 离子运动轨迹

电晕放电离子运动轨迹电晕放电是指在高电压作用下,电场强度足够大时,空气中的分子会被电离,形成带电的离子。

这些离子会在电场的作用下产生运动,其运动轨迹呈现出一定的规律性。

电晕放电的离子运动轨迹主要受到电场的影响。

当电场强度较小时,离子的运动轨迹会相对较为简单。

在正负电极之间形成的电场中,正离子会朝负电极运动,而负离子则相反。

这种运动轨迹可以看作是由正负离子在电场力的作用下沿着电场线方向运动形成的。

当电场强度增大时,离子的运动轨迹会变得更加复杂。

在电场强度较大的情况下,离子的运动受到多种因素的影响,如离子之间的碰撞、离子与气体分子的碰撞等。

这些因素会引起离子的偏转和散射,使其运动轨迹不再是简单的直线运动,而呈现出曲线或折线状。

电晕放电还存在一种称为空间电荷限制的现象,即离子在运动过程中会受到其自身产生的电场力的影响。

当离子数量较多时,这种电场力会对离子的运动轨迹产生显著影响,使其呈现出扩散或聚集的趋势。

总的来说,电晕放电的离子运动轨迹受到电场强度、离子之间的相互作用以及离子与气体分子的碰撞等因素的综合影响。

在较弱的电场下,离子的运动轨迹相对简单,沿着电场线方向运动;而在较强的电场下,离子的运动轨迹变得更加复杂,呈现出曲线或折线状,并受到空间电荷限制的影响。

电晕放电的研究对于理解离子在电场中的运动规律,以及相关的气体放电现象具有重要意义。

通过对离子运动轨迹的研究,可以揭示电晕放电的机理和特性,为相关领域的应用提供理论指导。

此外,电晕放电还广泛应用于气体传感器、空气净化等领域,对于改善环境和保障人类健康具有重要作用。

电晕放电的离子运动轨迹受到多种因素的综合影响,其运动轨迹可以简单或复杂,呈现出直线、曲线或折线状。

电晕放电的研究对于理解离子在电场中的运动规律和相关应用具有重要意义。

通过深入研究离子运动轨迹,可以揭示电晕放电的机理,为相关领域的应用提供理论指导。

电晕放电的原理及应用

电晕放电的原理及应用

电晕放电的原理及应用一、电晕放电的概述电晕放电是指当电场强度超过了某一临界值时,周围气体开始导电放电的现象。

电晕放电能够产生可见的电晕,并伴随着电晕放电声音的发出。

电晕放电现象在自然界中很常见,同时也有一些实际应用。

二、电晕放电的原理电晕放电的原理是基于气体分子碰撞电离的机制。

当电场强度增加到一定程度时,电场将会加速气体分子,导致分子碰撞增加。

由于气体分子的碰撞引起更多的电离,进而形成电子和离子,并形成一个离子云,这个过程就是电晕放电的原理。

三、电晕放电的应用1. 静电消除由于电晕放电产生的离子云具有电中性的特性,因此可以用于静电消除的应用。

静电在工业和日常生活中是一个常见的问题,它会引发电击、火花甚至火灾。

通过电晕放电技术,可以将静电中积累的电荷迅速中和,从而实现静电消除。

2. 污染物去除电晕放电还可以用于污染物去除。

离子云产生的静电力和吸引力可以促使颗粒物质沉降,从而去除空气中的颗粒污染物。

电晕放电技术被广泛应用于空气净化、气体治理等领域。

3. 加速物质燃烧电晕放电技术可以通过增加气体中的活性物种浓度和捕获自由基等方式来增强燃烧反应,从而提高物质的燃烧效率。

这种技术被广泛用于工业燃烧设备中,可有效提高燃烧效率和减少环境污染物的排放。

4. 电晕发生器电晕放电技术可以用于制造电晕发生器,在科研实验、高压电源等领域广泛应用。

电晕发生器可以产生稳定的高电压和高电场强度,用于各种实验、测试和电子设备的供电等应用。

5. 离子喷涂电晕放电技术可以产生大量离子,这些离子能够吸附在物体表面,形成一层薄膜。

利用这一特性,可以将离子喷涂技术应用于涂层、涂装、表面改性等领域,提高材料的表面性能和质量。

四、总结电晕放电是一种常见的现象,基于气体电离的机制,产生可见的电晕和放电声音。

电晕放电技术具有广泛的应用,如静电消除、污染物去除、物质燃烧加速、电晕发生器和离子喷涂等。

随着科技的不断进步,电晕放电技术将会更多地应用于各个领域,并为我们的生活带来更多的便利和进步。

电晕放电及其危害

电晕放电及其危害

电晕放电及其危害1气体放电的基本形式在电力系统中,气体(主要是空气)是一种运用得相当广泛的绝缘材料,如架空线、母线、变压器的外绝缘、隔离开关的断口处等。

在通常情况下,由于宇宙射线及地层放射性物质的作用,气体中有少量带电质点,它们在强电场作用下,沿电场方向移动时,在间隙中会有电导电流。

因此,气体通常不是理想的绝缘材料,但当电场较弱时,气体电导极小,可视为绝缘体。

当气体间隙上电压提高至一定值后,可在间隙中突然形成一传导性很高的通道,此时称气体间隙击穿(也可叫气体放电)。

气体间隙击穿后,可依电源功率、电极形式、气体压力等具有不同的放电形式。

在低气压、电源功率较小时,放电表现为充满整个间隙的辉光放电形式;在高气压下,常表现为火花或电弧放电形式;在极不均匀电场中,会在局部电场较强处先开始放电,称为电晕放电。

除使用纯空气间隙作绝缘外,电力系统中还有许多处在空气中的固体绝缘,如输电线路的绝缘子,电机定子绕组槽外部分的绝缘等,所以还会遇到气体沿固体表面放电的情况(也称沿面闪络)。

2电晕放电现象当在电极两端加上较高但未达击穿的电压时,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而产生电晕放电现象。

10Pa。

当电极的曲率半径很小时,由于其附近的场强特别这里气体的气压约为5高,很容易发生电晕放电。

在通常的情况下,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导线的表面,或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。

根据空间电荷场的相对重要性和阴极提供电子过程的性质区分了汤生放电、辉光放电和弧光放电。

在汤生放电中,空间电荷场对外加电场的影响很小,而在辉光和弧光放电中,它却起着重要的作用。

在汤生和辉光放电中,次级电子的提供过程,如光子、正离子和亚稳态原子过程所产生的作用不很明显,而弧光则是借助于十分有效的次级过程如场致发射和热离子发射而工作。

自持放电、电晕放电、辉光放电、电弧放电的区别

自持放电、电晕放电、辉光放电、电弧放电的区别

⾃持放电、电晕放电、辉光放电、电弧放电的区别⾃持放电:不依赖外界电离条件,仅由外施电压作⽤即可维持的⼀种⽓体放电类型,与它并列的是⾮⾃持放电。

⽓体放电的形成需要具备两个基本条件,⼀是外施电压,它使电极间隙的空间范围内呈现⼀定强度的电场;⼆是外界电离因素,它在电极间隙中形成初始带电粒⼦。

外界电离因素有多种⽅式,例如,天然辐射或⼈⼯光源照射会使空间出现带电粒⼦。

当外加电压较低时,只有由外界电离因素所造成的带电粒⼦在电场中运动⽽形成⽓体放电电流,⼀旦外界电离作⽤停⽌,⽓体放电现象即随之中断,这种放电称为⾮⾃持放电。

当外加电压逐渐升⾼后,⽓体中的放电过程发⽣转变,此时若去掉外界激离因素,放电仍继续发展,成辉光放电稀薄⽓体中的⾃激导电现象。

其物理机制是:放电管两极的电压加⼤到⼀定值时,稀薄⽓体中的残余正离⼦被电场加速,获得⾜够⼤的动能去撞击阴极,产⽣⼆次电⼦,经簇射过程形成⼤量带电粒⼦,使⽓体导电。

辉光放电的特点是电流密度⼩,温度不⾼,放电管内产⽣明暗光区,管内的⽓体不同,辉光的颜⾊也不同。

正常辉光放电时,放电管极间电压不随电流变化。

辉光放电的发光效应被⽤于制造霓虹灯、荧光灯等光源,利⽤其稳压特性可制成稳压管(如氖稳压管)。

⽓体在低⽓压状态下的⼀种⾃持放电。

对玻璃圆柱状放电管两端施加电压,当压⼒处于1~0.1托的范围时,由阴极逸出的电⼦在⽓体中发⽣碰撞电离和光电离,此时放电管的⼤部分区域都呈现弥漫的光辉,其颜⾊因⽓体⽽异,故称辉光放电。

辉光放电与暗放电和电弧放电共同组成可连续变化的3种基本放电形式。

1831~1835年,M.法拉第在研究低⽓压放电时发现辉光放电现象和法拉第暗区。

1858年,J.普吕克尔在1/100托下研究辉光放电时发现了阴极射线,成为19世纪末粒⼦辐射和原⼦物理研究的先躯。

辉光放电有亚正常辉光和反常辉光两个过渡阶段,放电的整个通道由不同亮度的区间组成,即由阴极表⾯开始,依次为:①阿斯通暗区;②阴极光层;③阴极暗区(克鲁克斯暗区);④负辉光区;⑤法拉第暗区;⑥正柱区;⑦阳极暗区;⑧阳极光层。

电晕放电信号的主要特征

电晕放电信号的主要特征

电晕放电信号的主要特征电晕放电信号是一种常见的电现象,它具有一些主要特征。

本文将详细介绍电晕放电信号的主要特征,以及它的形成原因和应用领域。

电晕放电信号是一种高电压下产生的电流放电现象。

它通常发生在尖锐的导体或电极周围的气体环境中。

当电压达到一定值时,气体分子会发生电离,形成电子和正离子。

这些电子和正离子会在电场的作用下加速运动,并与周围的气体分子碰撞。

这种碰撞会导致气体分子的电离和激发,进而产生可见光和紫外光。

这些光线的频率和强度与电晕放电信号的特征有关。

电晕放电信号通常具有较高的频率。

在正常情况下,电晕放电信号的频率可以达到几千赫兹甚至更高。

这是因为电晕放电信号的形成过程非常快速,电子和正离子的加速和碰撞几乎是瞬间发生的。

因此,电晕放电信号的频率通常比较高。

电晕放电信号具有明显的周期性。

当电压达到一定值时,电晕放电信号会周期性地出现和消失。

这是因为电晕放电信号的形成和消失与电压的周期性变化有关。

当电压达到一定值时,电晕放电信号会出现;当电压下降到一定值以下时,电晕放电信号会消失。

这种周期性的出现和消失使得电晕放电信号具有明显的特征。

电晕放电信号通常具有较高的电压和电流。

由于电晕放电信号的形成需要较高的电压,因此它通常具有较高的电压和电流。

这使得电晕放电信号具有较强的能量,可以产生明亮的光线和声音。

电晕放电信号具有广泛的应用领域。

首先,它被广泛应用于电器设备和工业生产中。

例如,电晕放电信号可以用于空气净化器、静电除尘器等设备中,用于去除空气中的颗粒物和静电。

其次,电晕放电信号还被应用于气体放电灯和气体激光器等光学设备中。

电晕放电信号可以产生可见光和紫外光,用于照明和激光加工等领域。

此外,电晕放电信号还可以用于电离气体质谱仪和电离气体检测器等科学仪器中,用于检测和分析气体成分。

电晕放电信号具有较高的频率、明显的周期性、较高的电压和电流等主要特征。

它的形成原因与电压的作用和气体分子的碰撞有关。

电晕放电信号在电器设备、光学设备和科学仪器等领域具有广泛的应用。

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电晕放电
:导线或电极表面的电场强度超过碰撞游离阈值时发生的气体局部自持放电现象。

因在黑暗中形同月晕而得名。

电晕放电
电晕放电 (corona discharge)气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。

最常见的一种气体放电形式。

在曲率半径很小的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离和激励,因而出现电晕放电引。

发生电晕时在电极周围可以看到光亮,并伴有咝咝声。

电晕放电可以是相对稳定的放电形式,也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。

目录
形成机制
电晕放电电场强度
影响
形成机制
电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。

在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。

在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。

电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。

此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。

如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。

电晕电流这一现象是 G.W. 特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。

若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。

电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。

当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。

正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。

电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。

电晕放电
工频交流电晕在正、负半周内其放电过程与直流正、负电晕基本相同。

工频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。

工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。

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电晕放电电场强度
架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算:(千伏/厘米)
式中δ为空气相对密度,m为绞线系数,R为导线半径(厘米)。

当δ=1、m=0.5、R=0.9厘米时,E s=19.7千伏/厘米。

实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。

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影响
电晕放电在工程技术领域中有多种影响。

电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕(见图),会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。

进行线路设计时,应选择足够的导线截面积,或采用分裂导线降低导线表面电场的方式,以避免发生电晕。

对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。

电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。

当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。

利用电晕放电可以进行静电除尘、污水处理、空气净化等。

地面上的树木等尖端物体在大地电场作用下的电晕放电是参与大气电平衡的重要环节。

海洋表面溅射水滴上出现的电晕放电可促进海洋中有机物的生成,还可能是地球远古大气中生物前合成氨基酸的有效放电形式之一。

针对不同应用目的研究,电晕放电是具有重要意义的技术课题。

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