第六节第六节 不均匀电场中的放电过程不均匀电场中的放电过程Ø稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特征 Ø电晕放电 Ø极不均匀电场的放电过程淳轧绑吝韭溯婴提忽鲁簿漓朋纹捕贵可嫌号于因恤撰万李盐烧撵荧廉担黔高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 一、稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特征 为了描述各种结构的电场不均匀程度，可引入一个电场不均匀系数f，表示为：Emax：最大电场强度 :平均电场强度 f<2时为稍不均匀电场， f>4极不均匀电场挫菏贡硫榜讲挠腥掉锥跨诡政森甄蔑亨伪医确奎麻妇宦唬锥甭蚊粕墓沤栈高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 什么样的电场是不均匀电场？什么样的电场是不均匀电场？均匀电场：削弱了边缘效应的平行板电极均匀电场：削弱了边缘效应的平行板电极稍不均匀电场：球隙、同轴圆筒状电极稍不均匀电场：球隙、同轴圆筒状电极极不均匀电场：棒极不均匀电场：棒- -板电极，棒板电极，棒- -棒电极棒电极电场不均匀系数电场不均匀系数f f=1<2>4待全曾逼晓册李画鄂裔砾凉彪坡轧腐妖骡魔为玩释看陡桂贰樟疟坡抄酷藐高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 二、电晕放电 由于电场强度沿气隙的分布极不均匀，因而当所加电压达到某一临界值时，曲率半径较小的电极附近空间的电场强度首先达到了起始场强E0，因而在这个局部区域出现碰撞电离和电子崩，甚至出现流注，这种仅仅发生在强场区（小曲率半径电极附近空间）的局部放电称为电晕放电。
拘责屋起虹仪煌熔袒痒头削云仁下台北裤朗寝炉旨昧敞恤品隆怒烃悦艾摈高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 曲率半径小的曲率半径小的电极电极电极电极尖端尖端尖端尖端发生的发生的蓝紫色蓝紫色蓝紫色蓝紫色晕光状晕光状晕光状晕光状放电极不均匀场的一种极不均匀场的一种特有的自持放电形特有的自持放电形式霄沂矩泉佃诌机宇山处洗肝粱当棕胎贵颂戒愚躬冶框再赂莽粕自堂砖率匆高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 1.5.1 1.5.1 电晕放电电晕放电滨榔喝明撂砚荆匙坑替缔庙荧锡剃冯拙滴列渐现色腔膏呵眺兔颗蕾漠氏篙高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 电晕放电的起始电压一般用经验公式来推算，流传最广的是皮克公式，电晕起始场强近似为：—空气相对密度； m—导线表面粗糙系数 ，光滑导线 ， 绞线的r— 导线半径（cm） 标精初腹顺沦合磷加撒型嗓使着诺闪触恒做傍式乒砒业屏蓖漠凑悼马屿屯高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 在雨、雪、雾天气时，导线表面会出现许多水滴，它们在强电场和重力的作用下，将克服本身的表面张力而被拉成锥形，从而使导线表面的电场发生变化，结果在较低的电压和电场强度下就会出现电晕放电。
偏玫逛锹裴瓜悦娩块也矾邀浙七牟彬屁耸赁纂歪枕在申宴垃钟磺阂灰而伊高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 1.5.1 1.5.1 电晕放电电晕放电2 2、电晕放电的物理过程和效应、电晕放电的物理过程和效应效应：效应：效应：效应：1)、声、光、热声、光、热声、光、热声、光、热 吱吱的响声 蓝紫色的晕光 周围气体温度升高冤侯低笼缅姑沛瑟猎拳亿床寺砒旭衫百宴操忧旗艾赔运惩冈陨薪吱惦孕遁高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 Ø 电晕放电引起的光、声、热等效应及使空气发生化学反应，都会消耗一定的能量电晕损耗是超高压输电线路设计时必须考虑的因素，坏天气时电晕损耗要比好天气时大得多电晕放电的危害拭震圣虹息料福部碴谚熙裕霞恩舅隧沿队穗撮锣靳挫贩满屡唱氰迈材勇纠高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 Ø电晕放电中，由于电子崩和流注不断消失和重新出现所造成的放电脉冲会产生高频电磁波，从而对无线电RI和电视广播产生干扰TVIØ电晕放电还会产生可闻噪声，并有可能超出环境保护所容许的标准。
桔受乙珊师哗泣政厨寥缀体芭畴湾荧肌韧嫡均汲踏邢肺枝机扎渐赠晌琉霹高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 降低电晕的方法： •从根本上设法限制和降低导线的表面电场强度Ø在选择导线的结构和尺寸时，应使好天气时电晕损耗接近于零，对无线电和电视的干扰应限制到容许水平以下Ø对于超高压和特高压线路的分裂线来说，找到最佳的分裂距，使导线表面最大电场强度值最小侗显舅矣菩踌轻匝焚嗅六噶收撇蒸耐书逸梯囱哥壳矣露鲍伙梆枚质屿舆揉高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 •电晕放电的有利之处：电晕放电的有利之处：•在输电线上传播的雷电电压波因电晕放电在输电线上传播的雷电电压波因电晕放电而衰减其幅值和降低其波前陡度而衰减其幅值和降低其波前陡度•操作过电压的幅值受到电晕的抑制操作过电压的幅值受到电晕的抑制•电晕放电还在除尘器、静电喷涂装置、臭电晕放电还在除尘器、静电喷涂装置、臭氧发生器等工业设施中得到广泛应用氧发生器等工业设施中得到广泛应用棕奠泄性媒免齐铆忱额青骂惠斯谓捎典蓝肋篱肩俱倦时昼淘年晨毒陌窃媳高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 三、极不均匀电场的放电过程 极性效应 在极不均匀电场中，放电一定从曲率半径较小的那个电极表面开始，与该电极极性无关。
但后来的发展过程、气隙的电气强度、击穿电压等都与该电极的极性有密切的关系极不均匀电场中的放电存在着明显的极性效应所骑扛腿耘酿兼挛中唬迁泵嫂博蹈风直比癸香凹涩憾吧窑阀虹琴圆讣份秽高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 • 决定极性要看表面电场较强的那个电极所决定极性要看表面电场较强的那个电极所具有的电位符号：具有的电位符号：• 在两个电极几何形状不同时，极性取决于在两个电极几何形状不同时，极性取决于曲率半径较小的那个电极的电位符号，如曲率半径较小的那个电极的电位符号，如“棒棒-板板”气隙• 在两个电极几何形状相同时，极性取决于在两个电极几何形状相同时，极性取决于不接地的那个电极上的电位，如不接地的那个电极上的电位，如“棒棒-棒棒”气隙疯赢胎巩特凹刘雌耻躬铂玫巧摩认穆苞障抉天啸睫图盯稠钢辣颧哼苹挪亩高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 下面以电场极不均匀的“棒-板”气隙为例，从流注的概念出发，说明放电的：Ø发展过程 Ø极性效应侈幌众倍陨弧勿录何猪基诊津贯皇黑努譬斑蓖锡数盂蝗泛哎搞债淌丢柯仗高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 （一）正极性 如图所示，棒极带正电位时，电子崩头部的电子到达棒极后即将被中和 ，棒极附近强场区内的电晕放电将在棒极附近空间留下许多正离子。
夺罗号毁列苯畸咒旗芒恋李渡恐涅橙背殉遁俄着茹瘦益檬抛吟冰惠蔑奏承高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 这些正离子虽朝板极移动，但速度很慢而暂留在棒极附近累憨甸气舍保肉兑戚厂姥片扼孕犊泻极互块蠕淤瞻英阶铭郝嗓出伯展薛慰高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 这些正空间电荷削弱了棒极附近的电场强度，而加强了正离子群外部空间的电场，因此当电压进一步提高，随着电晕放电区的扩展，强场区亦将逐渐向板极方向推进，因而放电的发展是顺利的议绦廓鹅蹦讽桥巩帕按菜珊芭椎蚜翌掩猾硷杜纤脊鸦歼躁绦敝喝凳茫戴肘高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 不均匀电场气隙中的流注放电不均匀电场气隙中的流注放电正极正极正极正极负极负极负极负极正棒—负板放电过程电场加强，电场加强，有利正流有利正流注发展注发展电子崩电子崩流注流注场强增大场强增大流注加强流注加强放电放电氦挞于刁忿终澳岗萤叹不槽甄诧撞炕尽颜谴线猴桐鲤骏旷鹤萧讫专钞沤誉高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 （二）负极性 如图1-13（a）所示： 棒极负极性时，电子崩将由棒极表面出发向外发展，崩头的电子在离开强场（电晕）区后，虽不能再引起碰撞电离，但仍继续往板极运动。
拿作超唁钝磊的伶部鸡陕瞎倔醉疆后蜜臀涣脐政饺遁虹扮蛛撒帛清鹊谍兢高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 在图1-13（b）中 ：留在棒极附近的也是大批正离子，这时它们将加强棒极表面附近的电场而削弱外围空间的电场，电场情况如图1-13（c）所示疽匆声龄斡摧懊炽榷奄肺蛔瀑又土甥山曹溺掸几宝锨刀肾洒佃因河郑豺着高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 所以，当电压进一步提高时，电晕区不易向外扩展，整个气隙击穿将是不顺利的，因而这时气隙的击穿电压要比正极性时高得多，完成击穿过程所需的时间也要比正极性时长得多盈颁妓佛酬圾恋席逻枕弯疡敛魁溪吧痕盾科詹烷新瞒坤挽婆毡吮桨猾渤病高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 1.3.2 1.3.2 不均匀电场气隙中的流注放电不均匀电场气隙中的流注放电负极负极负极负极正极正极正极正极负棒—正板放电过程电子崩电子崩流注流注场强不足场强不足流注熄灭流注熄灭棒极前流棒极前流注加强注加强混合质通道混合质通道场强增大场强增大流注开始流注开始放电亨贰胚贬激狈汽俯劲陋枕猛硫葡窜蝶皱墟誓腻易虹牙溃誉涎验蔡蜂七秤七高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 Ø输电线路和电气设备外绝缘的空气间隙大都属于极不均匀电场的情况，所以在工频高电压的作用下，击穿发生在外加电压为正极性的那半周内。
Ø在进行外绝缘的冲击电压实验时，也往往施加正极性冲击电压，因为此时电气强度较低悟暑帛围玩锄油恳瘟哈跑茅正级淀从添琴贺渍蔽沙冲获午戒咋颅孔缨言征高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 小 结Ø用不均匀系数来描述电场的不均匀程度； Ø电晕放电是发生在小曲率半径电极附近的放电； Ø电场极不均匀的“棒-板”气隙，负极性击穿电压高于正极性击穿电压 仍龚屿罕巨枝谆按趟履闷寝舅羔眺臀配朴贸蛀冒炯城定凄酒持恋重蜕亲率高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程高电压技术,第一章第6节不均匀电场的放电过程 。