液体电介质的击穿 (2).ppt

液体电介质的击穿一、高度纯净去气液体电介质的电击穿理论一次碰撞中，液体分子平均吸收的能量为一个振动能量子hʋ。

当电子在相邻两次碰撞间得到的能量大于hʋ，电子就能在运动过程中逐渐积累能量，至电子能量大到一定值时，电子与液体相互作用时便导致碰撞电离。
2.定量分析

设电子电荷为e,电子平均自由程为λ，电场强度为E
则碰撞电离的临界条件为
eEλ=Chʋ
如果把这个条件作为击穿条件，则击穿场强可写为

C-大于1的整数

如何确定电子平均自由行程？以直链型碳氢化合物液体为例

设液体分子浓度为N，分子由各种CH基团组成，Sj代表第j个基团的碰撞截面，设一个分子主链由m个原子构成，原子间有效距离为h0，线型分子的有效半径为a，则一个分子的总碰撞截面为
S=ΣSj=2a(m-1)h0=s0(m-1)

已知电子平均自由程与碰撞截面的关系为（二）以电子崩发展至一定大小为击穿条件二、含气纯净液体电介质的气泡击穿理论（一）热化气击穿由于阴极场致发射电子，单位体积、单位时间内引起的能量损耗u可近似地用下列半经验公式表示，即（二）电离化气击穿电离化气的观点已经得到实验证明。

用分光光度计观察水中放电现象发现，放电时产生的气体并不是蒸气，而是氢气。

对绝缘油击穿时的气体进行光谱分析，发现不存在残留的空气和油的蒸气，主要存在的是氢气。三、工程纯液体电介质的杂质击穿吉孟特专门研究了含水液体介质的击穿。他认为当水分在液体中呈悬浮状态存在时，由于表面张力的作用，水分呈圆球状，均匀悬浮在液体中，一般水球的直径约为10-2~10-4cm。工程用绝缘油含水时，其击穿电压与温度的关系如左图。在0～60℃内，随温度的升高，水的溶解度增大，部分悬浮状态的水变成溶解状态，胶粒水珠的体积浓度下降，击穿场强随温度升高而明显增加，约在60～80℃内出现最大值。温度更高时，油中所含的水分汽化增多，又使击穿场强下降。而纯净干燥变压器油在0～80℃范围内，Eb几乎与温度无关。（二）固体杂质的影响考克（Kok）根据这种现象提出液体介质杂质小桥击穿模型。并进行了理论计算。
由悬浮粒子所受电场力与运动阻尼力间的平衡关系，并考虑了粒子的扩散作用，液体介质击穿场强与杂质粒子半径的r-3/2成正比。
由此，悬浮粒子的半径减少，击穿场强增大。实验表明:
电场越均匀，杂质对击穿电压的影响越大，击穿电压的分散性也越大，而在不均匀电场中，杂质对击穿电压的影响较小