高电压复习总结

第一章

1一般的，电介质极化分为以下四种基本类型：电子位移极化、离子位移极化、空间电荷极化、转向极化

2. 极化的概念：在外电场作用下，电介质的表面出现束缚电荷的现象叫做电介质极化。

3. 极化的形式：

电子位移极化：由于电子发生相对位移而发生的极化。时间短，弹性极化，无能量损耗

离子位移极化：时间短，弹性极化，无能量损耗

转向极化：时间较长，非弹性极化，有能量损耗。

空间电荷极化特点：时间很长，非弹性极化，有能量损耗。

第二章

1.气体中带电质点的产生方式有：电子或正离子与气体分子的撞击电离、各种光辐射光电离和，高温下气体中的热能热电离和表面电离。

2．气体中带电质点的消失： 1 场力的作用流入电极并中和电量。2 带电质点的扩散。

3 带电质点的复合

1、自持放电：当外施电压达到某一临界值U0后，不依靠外界电离因素，依靠外施电压就能维持气体放电，称为自持放电

2、汤逊理论：汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电子主要来源于正离子碰撞阴极，而阴极逸出电子。二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。

3、流注理论：流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。另一方面气隙间正负电荷密度大，复合作用频繁，复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光电离的辐射源，二次电子主要来源于光电离

4、请问汤逊理论的实质是什么，汤逊理论与流注理论在解释气体放电方面有什么区别？

1）汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电子主要来源于正离子碰撞阴极，而阴极逸出电子。二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。

流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。另一方面气隙间正负电荷密度大，复合作用频繁，复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光电离的辐射源，二次电子主要来源于光电离。

2）汤逊理论主要解释低气压、短气隙的气体放电现象。

流注理论主要解释高气压、长气隙的气体放电现像

5.气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿

6.沿面闪络：若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生在固体和液体的交界面上，这种现象称为沿面闪络

7 极性效应对于电极形状不对称的极不均匀电场间隙，如棒-板间隙，棒的极性不同时，间隙的起晕电压和击穿电压各不相同，这种现象称为极性效应

(1).正棒---负板,分析： a.由于捧极附近积聚起正空间电荷，削弱了电离，使电晕放电难以形成，造成电晕起始电压提高。b.由于捧极附近积聚起正空间电荷在间隙深处产生电场加强了朝向板极的电场，有利于流注发展，故降低了击穿电压

(2).负棒---正板,分析： a.捧附近正空间电荷产生附加电场加强了朝向棒端的电场强度，容易形成自持放电，所以其电晕起始电压较低。b.在间隙深处，正空间电荷产生的附加电场与原电场方向相反，使放电的发展比较困难，因而击穿电压较高。

结论：在相同间隙下

正捧-----负板负捧-----正板

电晕起始高低

间隙击穿压低高

8 流注放电理论认为，碰撞游离和正离子撞击阴极造成的表面电离是形成自持放电的主要因素

9气体放电的汤森德机理与流注机理的主要区别及各自的适用范围？

答：汤森德机理认为电子的碰撞电离和正离子撞击表面的电离对自持放电起主要作用；流注机理认为电子的撞击电离和空间光电离是自持放电的主要因素。

汤森德理论只适用于均匀电场和气压较低δS＜0.26的情况，流注理论适用于δs＞0.26的情况。

10 汤森德理论的不足：汤森德放电理论是在气压较低，δS值较小的条件下，进行放电试验的基础上建立起来的，只在一定的δS范围内反映实际情况，在空气中，当δS>0.26cm 时，放电理论就不能用该理论来说明了。原因是：①汤森德理论没有考虑电离出来的空间电荷会使电场畸变，从而对放电过程产生影响。②汤森德理论没有考虑光子在放电过程中的作用。

14气体放电的机理：纯净的中性状态的气体是不导电的，只有在气体中出现了带电质点后，才可能导电，并在电场的作用下，发展成各种形式的气体放电现象。气体中带电质点的来源、形式及消失：气体分子本身发生电离；气体中的固体或液体金属发生表面电离。形式：撞击电离；光电离；热电离；表面电离；负离子的形成。消失：带电质点受电场力的作用流入电极并中和电量；带电质点的扩散；带电质点的复合。

15帕邢、流注、汤森德机理的区别及各自适用范围：帕邢定律提出在均匀电场中，击穿电

压Ub与气体相对密度δ、极间距离S并不具有单独的函数关系，而是仅于它们的积有函数关系，只要δ?S乘积不变，Ub就不变。现在，汤森德理论给这个定律以理论上的论证，他以碰撞电离和正离子撞击阴极表面为基础提出，但它没有考虑电离出来的空间电荷会使电场畸变，也没考虑光子在放电过程中的作用。而流注定理认为电子的撞击电离和空间光电离是自持放电的主要因素，并充分注意到了空间电荷对电场畸变的作用。它是对汤森德理论的补充。帕邢定律适用于均匀电场中，汤森德理论适用于气压较低（小于大气压），δS值较小的均匀电场中，流注定理使用于δS较大（δS）0.26）的均匀、不均匀电场中

17 气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。。击穿电压：击穿时最低临界电压。击穿场强：均匀电场中击穿电压与间隙距离之比，也称为气体的电气强度。平均击穿场强：不均匀电场中击穿电压与间隙距离之比。

18 汤逊理论：(1)汤逊理论是在低气压、短间隙(pd<26.66kPa·cm)条件下建立起来的。(2) 均匀电场中，气体间隙的击穿主要由电子的碰撞游离和正离子撞击阴极表面造成的表面游离所引起的。(3)电子碰撞游离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞击阴极表面使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。汤逊理论的适用于pd<26.6 6kPa·cm

19电子崩：电离出来的电子和离子在电场驱引下又参加到撞击电离的过程中，于是电离过程就像雪崩似的增长起来，称为电子崩

20 临界场强：与非自持放电转入自持放电的场强。相应的电压为临界电压

21 沿面放电：沿着气体与固体（或液体）介质的分界面上发展的放电现象称为气隙的沿面

放电。闪络：当沿面放电发展为贯穿两级，使整个气隙沿面击穿，称为闪络。沿面闪络时的临界电压称闪络电压

22 沿面放电按性质分为两类：1，分界面气隙场强中法线分量较弱。2，··较强

23 沿面闪络电压低于纯气隙击穿电压原因：1，固体介质表面不可能绝对光滑，总有一定

的粗糙性，致使贴近固体介质表面薄层气体中的微观电场有一定程度的不均匀，局部场强增大。2，固体介质表面吸附气体中水分，引起介质表面电场畸变。3，固体介质表面电导不均匀，局部场强备增大。4，固体介质与电极的接触不紧密，留有缝隙，沿面闪络将降低较多

24 滑闪放电：电压升高超过临界值时，电压的性质发生变化，其中某些细线的长度迅速增

长，并转变为树枝状火花，树枝状火花具有较强的不稳定性，不断改变放电通道路径，并有轻的爆炸声。沿面闪络：电压再升高时，滑闪放电火花中有的突发的增长，得以贯穿到对面电极，形成沿面闪络。刷形放电：电压升高时，放电向外发展，形成许多向四周辐射的细线状流注性质的放电称为刷形放电