简答题
试用所学的气体放电理论,解释下列现象: (1)大气的湿度增加时,空气间隙的击穿电压增高,而绝缘子表面的闪络电压下降; (2)压缩气体的电气强度远较常压下的气体高; (3)沿面闪络电压显著地低于纯气隙的击穿电压。
正确答案
(1)压缩气体中,电子的平均自由形成长度较小,虽然单位长度上的碰撞次数很多,但由于电子积累的动能较小,能引起电离的概率较小。可见在高气压下,气隙不容易发生放电现象,具有较高的电气强度。
(2)当电子与气体分子碰撞时,不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新的电子,而且也有可能发生电子与中性分子相结合而形成负离子的情况。空气中的水汽分子对电子有一定的亲合性,能俘获自由电子而形成负离子,这对气体中的放电过程起到一定的抑制作用,气体的湿度越大,气隙的击穿电压会增高;绝缘子在运行过程中,会受到工业粉尘、废气、自然盐碱、灰尘等污秽物的污染,形成污秽层。在雾、露天气大气的湿度增加时,污层湿润度不断增大,泄漏电流也随之逐渐变大,在一定的电压下能维持的局部电弧长度亦不断增加,一旦局部电弧达到某一临界长度时,弧道湿度已很高,弧道的延长就不再需要更高的电压,而是自动延伸直至贯通两极,完成沿面闪络。
(3)沿面闪络与纯气息的击穿属于两种不同的物理过程,沿面闪络是沿着固体介质表面发展的气体放电现象,受到沿面受潮、受污染情况的影响,在运行过程中表面会受到工业粉尘、废气、自然盐碱、灰尘等污秽物的污染,在遇到毛毛雨、雾、露等不利天气时,污层被水分湿润,电导大增,泄漏电流增大,形成不断延伸发展的局部电弧,一旦局部电弧达到某一临界长度,形成贯通两极的电弧,造成绝缘子闪络。