高電壓技術(shù) 第一章第二節(jié) 電子崩.ppt

1、第一章 氣體放電的基本物理過程,第一節(jié) 帶電粒子的產(chǎn)生和消失 第二節(jié) 電子崩 第三節(jié) 自持放電條件 第四節(jié) 起始電壓與氣壓的關(guān)系 第五節(jié) 氣體放電的流注理論電 第六節(jié) 不均勻電場中的放電過程 第七節(jié) 放電時間和沖擊電壓下的氣隙擊穿 第八節(jié) 沿面放電和污閃事故,本章主要內(nèi)容,第一節(jié) 帶電粒子的產(chǎn)生和消失,氣體放電的概念,氣體放電氣體中流通電流的各種形式。,正常狀態(tài)：優(yōu)良的絕緣體。,在一個立方厘米體積內(nèi)僅含幾千個帶電粒子,但這些帶電粒子并不影響氣體的絕緣。 空氣的利用：架空輸電線路個相導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與地線之間、導(dǎo)線與桿塔之間的絕緣；變壓器相間的絕緣等。,返回,過程（電子崩過程）, 電子崩的形成過程

2、,由外電離因素產(chǎn)生一個初始電子,電子數(shù)目迅速增加，如同冰山上發(fā)生雪崩一樣，形成了電子崩,產(chǎn)生正離子和自由電子,原來的電子和新產(chǎn)生的電子繼續(xù)移動，不斷發(fā)生電子碰撞電離,電場力作用下，電子沿電場做定向移動,與中性粒子發(fā)生電子碰撞,中性粒子發(fā)生電離,第二節(jié) 電子崩,返回,電子崩的形狀：“崩頭大、崩尾小。” 電子發(fā)生電子碰撞后，電子的速度快，所以會大量的集中在崩頭； 正離子移動速度較慢，所以緩慢的移向崩尾。,電子崩電子數(shù)按幾何級數(shù)不斷增多，像雪崩似的發(fā)展。從而形成的急劇增大的空間電子流。,崩頭,崩尾,第三節(jié) 均勻電場中氣體擊穿的發(fā)展過程,返回, 過程引起的電流,電子碰撞電離系數(shù)表示一個電子沿電場方向運

3、動1cm 的行程中所完成的碰撞電離次數(shù)平均值。 即是一個電子在單位長度行程內(nèi)新電離出的電子數(shù)或正離子數(shù)。,注意： 必須是電子發(fā)生碰撞且電離的次數(shù)，若電子只發(fā)生了碰撞沒有導(dǎo)致電離則不能計入中。,的定義,第二節(jié) 電子崩,電子增長規(guī)律（n0個電子行進(jìn)x距離產(chǎn)生的電子數(shù)n） 令x=d，抵達(dá)陽極電子數(shù)na,過程的分析（電子崩的計算）,設(shè)：在外電離因素光輻射的作用下，單位時間內(nèi)陰極單位面積產(chǎn)生n0個電子，由于碰撞電離和電子崩得作用下，在距離陰極x處，電子數(shù)增至n個。,在dx段上產(chǎn)生的新電子dn dnndx,第二節(jié) 電子崩,令x=d，進(jìn)入陽極的電流（外回路電流） 若I0=0，則I=0，既若去掉外界電離因素，

4、氣隙中電流為0，氣體放電停止。,過程的分析（電子崩的計算）,途中新增的電子數(shù)或正離子數(shù)n,電子電流增長規(guī)律 將式 兩邊乘以電子電荷qe 式中：I0初始電子引起的初始電流,結(jié)論：若只有過程，氣體放電是不能自持的。,第二節(jié) 電子崩, 的分析,假設(shè)電子的平均自由行程為e，運動1cm碰撞次數(shù)為1/e ，但并不是每次碰撞都引起電離； 碰撞引起電離的概率為 ，xi 為電子造成碰撞電離而必須飛躍的最小距離。,根據(jù)定義有： 式中：A、B與氣體種類有關(guān)的常數(shù)； E電場強度； P氣體壓力。,第二節(jié) 電子崩,由式 ，可得結(jié)論：,電場強度E增大，則增大； 氣體壓力P很大（電子的平均自由行程e很?。┗蛘邭怏w壓力P很?。娮拥钠骄杂尚谐蘣很大）時，值都很小。 既在高氣壓或高真空的條件下，氣體間隙