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电晕放电的定义,电晕放电的特点与危害

电工天下【安全用电】 编辑:小电工 发布时间:2015-12-22 21:32:04
什么是电晕放电?电晕放电的危害
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;
电晕放电:
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)。
因此,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。因空气分子在碰撞时会发光,故电晕时在导体尖端处可见亮光。
应用说明:
(1)电晕引起电能的损耗,并对通讯和广播发生干扰。例如,雷雨时尖端电晕发电,避雷针即用此法中和带电的云层而防止雷击。
(2)静电复印机的充电过程是光导体鼓在暗处并处在某一极性的电场中,使其表面均匀地充上某种极性的电荷而具有一定的表面电位的过程。
这一过程实际上是鼓的敏化过程,使原来不具备感光性的鼓具有较好的感光性。
它通常采用电晕放电法,即在离鼓一定距离的电极丝上加高压电,使其产生电晕放电,使光导体表面带上静电荷的过程,这个过程叫“充电”。
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