【正文】 第2章 氣體放點(diǎn)的基本物理過(guò)程（這章比較重要，要記得知識(shí)點(diǎn)很多，要認(rèn)真看）在第二章標(biāo)題下面有一句話“與固體和液體相比”（、正離子的過(guò)程．電離是需要能量的，所需能量稱(chēng)為電離能Wi(用電子伏eV表示，也可用電離電位Ui=Wi/e表示)，電離方式可分為熱電離、光電離、碰撞電離（最重要）和分級(jí)電離。：（1）正離子撞擊陰極：正離子位能大于2倍金屬表面逸出功。（2）光電子發(fā)射：用能量大于金屬逸出功的光照射陰極板。光子的能量大于金屬逸出功。（3）強(qiáng)場(chǎng)發(fā)射：陰極表面場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到106V/cm（高真空中決定性）（4）熱電子發(fā)射：陰極高溫：電子與氣體分子或原子碰撞時(shí)，也有可能發(fā)生電子附著過(guò)程而形成負(fù)離子，并釋放出能量（電子親合能）。電子親合能的大小可用來(lái)衡量原子捕獲一個(gè)電子的難易，越大則越易形成負(fù)離子。負(fù)離子的形成使自由電子數(shù)減少，因而對(duì)放電發(fā)展起抑制作用。SF6氣體含F(xiàn)，其分子俘獲電子的能力很強(qiáng)，屬?gòu)?qiáng)電負(fù)性氣體，因而具有很高的電氣強(qiáng)度。：（1）帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散：帶電質(zhì)點(diǎn)從濃度較大的區(qū)域向濃度較小的區(qū)域的移動(dòng)，使帶電質(zhì)點(diǎn)濃度變得均勻。電子的熱運(yùn)動(dòng)速度高、自由行程大，所以其擴(kuò)散比離子的擴(kuò)散快得多。（2）帶電質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合：帶異號(hào)電荷的質(zhì)點(diǎn)相遇，發(fā)生電荷的傳遞和中和而還原為中性質(zhì)點(diǎn)的過(guò)程，稱(chēng)為復(fù)合。帶電質(zhì)點(diǎn)復(fù)合時(shí)會(huì)以光輻射的形式將電離時(shí)獲得的能量釋放出來(lái)，這種光輻射在一定條件下能導(dǎo)致間隙中其他中性原子或分子的電離。：第一階段：電流隨外施電壓的提高而增大，因?yàn)閹щ娰|(zhì)點(diǎn)向電極運(yùn)動(dòng)的速度加快復(fù)合率減小 第二階段：電流飽和，帶電質(zhì)點(diǎn)全部進(jìn)入電極，電流僅取決于外電離因素的強(qiáng)弱（良好的絕緣狀態(tài)） 第三階段：電流開(kāi)始增大，由于電子碰撞電離引起的電子崩 第四階段自持放電：電流急劇上升放電過(guò)程進(jìn)入了一個(gè)新的階段（擊穿） 外施電壓小于U0時(shí)的放電是非自持放電。電壓到達(dá)U0后，電流劇增，間隙中電離過(guò)程只靠外施電壓已能維持，不再需要外電離因素。自持放電7. 電子碰撞電離系數(shù)α：代表一個(gè)電子沿電力線方向行經(jīng)1cm時(shí)平均發(fā)生的碰撞電離次數(shù)。 8. 自持放電的條件：必須在氣隙內(nèi)初始電子崩消失之前產(chǎn)生新的電子（二次電子）來(lái)取代外電離因素產(chǎn)生的初始電子；實(shí)驗(yàn)表明：二次電子的產(chǎn)生與氣壓氣隙長(zhǎng)度的乘積（pd）有關(guān): Pd較小，自持放電可由湯遜理論(和巴申定律) 解釋。 Pd較大，自持放電可由流注理論解釋。湯遜理論認(rèn)為二次電子的來(lái)源是正離子碰撞陰極表面發(fā)生的電子逸出。 ad ≈ lnpd值較大時(shí)，放電也是從電子崩開(kāi)始的，但當(dāng)電子崩發(fā)展到一定階段后，會(huì)產(chǎn)生電離特強(qiáng)、發(fā)展速度更快的空間的光電離，形成流注（等離子體）。流注的發(fā)展速度比電子崩的快一個(gè)數(shù)量級(jí)，且出現(xiàn)曲折分支。流注理論認(rèn)為，二次電子的主要來(lái)源是空間的光電離。一旦出現(xiàn)流注，放電就可以由空間光電離自持維持；若電場(chǎng)均勻，間隙將被擊穿。ad = ln流注理論可以解釋湯遜理論無(wú)法說(shuō)明的pd值大時(shí)的放電現(xiàn)象。兩種理論各適用于一定條件的放電過(guò)程，不能用一種理論取代另一種理論。兩種理論的自持放電條件具有完全相同的形式，但兩者維持放電的過(guò)程不同。（書(shū)上的這一段話要好好看，三種現(xiàn)象以后好像考研面試有用），在間隙擊穿千看不到有什么放電的跡象，極不均勻電場(chǎng)中放電則不同，當(dāng)所加電壓達(dá)到某一臨界值時(shí)，曲率半徑較小的電極附近空間的電場(chǎng)強(qiáng)度首先達(dá)到了起始場(chǎng)強(qiáng)E0，在這個(gè)局部區(qū)域出現(xiàn)藍(lán)紫色的暈光，并伴隨有“滋滋” 聲、電磁輻射和能量損耗。這種僅僅發(fā)生在強(qiáng)場(chǎng)區(qū)的電暈放電是一種自持放電。：f = / ，即間隙中最大場(chǎng)強(qiáng)與平均場(chǎng)強(qiáng)的比值。通常f2時(shí)為稍不均勻電場(chǎng)，f4時(shí)為極不均勻電場(chǎng)。補(bǔ)充：電暈放電的危害與對(duì)策（四班老師復(fù)習(xí)強(qiáng)調(diào)）p22。12. 在極不均勻電場(chǎng)中，放電一定從曲率半徑較小的那個(gè)電極表面開(kāi)始，與該電極極性無(wú)關(guān)。但后來(lái)的發(fā)展過(guò)程、氣隙的電氣強(qiáng)度、擊穿電壓等都與該電極的極性有密切的關(guān)系。極不均勻電場(chǎng)中的放電存在著明顯的極性效應(yīng)。同一間隙在不同電壓極性下的電暈起始電壓不同，擊穿電壓也不同，這就是放電的極性效應(yīng)。13. 正極性(棒)電暈放電 棒極帶正電位時(shí)，電子崩頭部的電子到達(dá)棒極后即被中和，棒極附近空間留下許多正離子。 這些正離子雖朝板極移動(dòng)，但速度很慢而暫留在棒極附近。這些正空間電荷削弱了棒極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度，而加強(qiáng)了正離子群外部空間的電場(chǎng)。 正空間電荷阻止了正棒極附近流注的形成，使電暈起始電壓有所提高。14. 負(fù)極性棒－板間隙擊穿電壓比正極性棒－板電極高正極性棒－板電極容易被擊穿 。補(bǔ)充：12——14點(diǎn)很重要，會(huì)畫(huà)圖，描述，記住結(jié)論。P25第三段有知識(shí)點(diǎn)，大家看一下。第3章 氣體間隙的擊穿場(chǎng)強(qiáng)：（特點(diǎn)）1）均勻電場(chǎng)中電極布置對(duì)稱(chēng)，擊穿無(wú)極性效應(yīng)；2）均勻場(chǎng)間隙中各處電場(chǎng)強(qiáng)度 U相等，擊穿所需時(shí)間極短，直流擊穿電壓、工頻擊穿電壓峰值、50%沖擊擊穿電壓相同；3）擊穿電壓的分散性很小。（書(shū)旁邊的圖看一下）間距1－10cm均勻電場(chǎng)擊穿場(chǎng)強(qiáng)為30kV/cm。（312這一節(jié)只要記住P25頁(yè)的結(jié)論（上邊補(bǔ)充的）就可以了，其他不作要求，四班的老師如是說(shuō)）32這一節(jié)很重要，知識(shí)較多，大家好好看：（這個(gè)圖很重要，各點(diǎn)的意義要知道）雷電沖擊電壓與系統(tǒng)電壓無(wú)關(guān)。避雷器動(dòng)作后，作用在系統(tǒng)上的為避雷器的殘壓。標(biāo)準(zhǔn)雷電波的波形：=177。30％，=50μs177。20 ％ 對(duì)于不同極性:+ 操作沖擊波的波形： /=250( 177。20 ％) / 2500( 177。60％) μs （要理解）：要使氣體間隙擊穿，除了足夠場(chǎng)強(qiáng)、引起電子崩并導(dǎo)致流注的有效電子外，氣隙擊穿還需要一定的時(shí)間，讓放電得以逐步發(fā)展并完成擊穿。4. 50％擊穿電壓：多次施加電壓時(shí)有半數(shù)會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┑碾妷褐档透怕蕮舸╇妷海?= 3σ：同一間隙50％沖擊擊穿電壓與穩(wěn)態(tài)擊穿電壓之比，稱(chēng)為擊穿系數(shù)β。均勻和稍不均勻電場(chǎng)：β≈1放電時(shí)延短，分散性??；極不均勻電場(chǎng)：β1放電時(shí)延長(zhǎng)，擊穿常一般發(fā)生在波尾。6. 伏－秒特性：在同一沖擊電壓波形下，擊穿電壓值與放電時(shí)延（或電壓作用時(shí)間）有關(guān)的特性。50%擊穿電壓只是50%伏秒特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)，即在沖擊全波作用下的50%擊穿電壓。（重要，還有書(shū)上的相關(guān)圖形）：在極不均勻電場(chǎng)中，空氣中的水分（濕度增大）能使間隙的擊穿電壓有所提高。隨著海拔高度增加，外絕緣的放電電壓將下降。補(bǔ)充：，其中操作沖擊電壓的擊穿對(duì)象，有“U形曲線”，”由圖可見(jiàn)…..這一句老師有提到。，海拔的影響要求。8. 是理想的氣體絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)，其滅弧能力是空氣的100 以上。 （設(shè)備的幾種要記?。怏w的液化溫度較低，一般可滿足工程實(shí)際的應(yīng)用，如 （7個(gè)大氣壓，作為斷路器的絕緣）的液化溫度是 －25℃，（4個(gè)大氣壓，作為GIS絕緣）的液化溫度不高于－40℃。 氣體的應(yīng)用可大大降低設(shè)備尺寸，與空氣介質(zhì)相比，500kV的GIS是敞開(kāi)式的1/50。氣體廣泛應(yīng)用于高壓斷路器、GIS、充氣管道電纜，充氣體的變壓器和開(kāi)關(guān)柜也在發(fā)展中。只有在均勻電場(chǎng)和稍不均勻電場(chǎng)，氣體才能發(fā)揮其優(yōu)異的絕緣性能，因而一般應(yīng)用氣體做絕緣時(shí)，應(yīng)盡量保證其電場(chǎng)的均勻性。此外，氣體中水含量的增加，將會(huì)大大降低其絕緣性能，因而使用中應(yīng)定期檢測(cè)其微水含量。氣體價(jià)格高，溫室效應(yīng)相當(dāng)于的23900倍，且氣體不會(huì)自然分解，在大氣中壽命長(zhǎng)達(dá)3200年。一般工程中多采用混合氣體。 氣體在極不均勻電場(chǎng)中擊穿的異?，F(xiàn)象：一是擊穿電壓隨氣壓的變化出現(xiàn)駝峰現(xiàn)象；二是在駝峰氣壓范圍內(nèi)，雷擊沖擊擊穿電壓明顯低于穩(wěn)態(tài)擊穿電壓。補(bǔ)充：P38第一句，p39頁(yè)倒數(shù)第二段第一句，老師有提到，其他的沒(méi)有怎么說(shuō)。，大