直接接觸電擊防護(hù)(1)(編輯修改稿)
2025-06-19 23:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 離機(jī)會(huì)很少 ， 因此擊穿電壓很高 。 隨著氣體壓力的增大 ， 碰撞游離增加 ， 擊穿電壓有所下降 ， 在某一特定的氣壓下出現(xiàn)最小值 ； 但當(dāng)氣體壓力繼續(xù)升高 ， 密度逐漸增大 ， 平均自由行程很小 ， 只有更高的電壓才能使電子積聚足夠的能量以產(chǎn)生碰撞游離 ， 擊穿電壓也逐漸升高。利用此規(guī)律 ，在工程上常采用高真空和高氣壓的方法來(lái)提高氣體的擊穿場(chǎng)強(qiáng)?？諝獾膿舸﹫?chǎng)強(qiáng)約為 25～30kV/cm 。 1. 絕緣擊穿 (2) 液體電介質(zhì)的擊穿 ? 液體電介質(zhì)的擊穿特性與其純凈度有關(guān) ， 純凈液體的擊穿與氣體的擊穿機(jī)理相似 ， 是由電子碰撞電離最后導(dǎo)致?lián)舸?。但液體的密度大 ， 電子自由行程短 ， 積聚能量小 ， 因此擊穿場(chǎng)強(qiáng)比氣體高。當(dāng) 液體絕緣材料 中 含有氣體、液體和固體雜質(zhì)。如液體中含有乳化狀水滴和纖維時(shí) ， 由于水和纖維的極性強(qiáng) ， 在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下使纖維極化而定向排列聯(lián)成小橋 ， 小橋貫穿兩電極間引起電導(dǎo)劇增 ， 局部溫度驟升 ， 最后導(dǎo)致?lián)舸?。例?， 變壓器油中含有極少量水分就會(huì)大大降低油的擊穿場(chǎng)強(qiáng)。 1. 絕緣擊穿 (2) 液體電介質(zhì)的擊穿 ? 含有氣體雜質(zhì)的液體電介質(zhì)的擊穿可用氣泡擊穿機(jī)理來(lái)解釋。氣體雜質(zhì)的存在使液體呈現(xiàn)不均勻性 ， 氣體遷移集中 ，在液體中形成氣泡。由于氣泡的相對(duì)介電常數(shù)較低 ， 使得氣泡內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度較高 ， 約為油內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的 ～ 倍 ，而氣體的臨界場(chǎng)強(qiáng)比油低得多 ， 致使氣泡游離 ， 局部發(fā)熱加劇 ， 體積膨脹 ， 氣泡擴(kuò)大 ， 形成連通兩電極的導(dǎo)電小橋 ，最終導(dǎo)致整個(gè)電介質(zhì)擊穿。為此 ， 在液體絕緣材料使用之前 ， 必須對(duì)其進(jìn)行純化、脫水、脫氣處理 ； 在使用過(guò)程中應(yīng)避免這些雜質(zhì)的侵入。 ? 液體電介質(zhì)擊穿后 ， 絕緣性能在一定程度上可以恢復(fù)。 1. 絕緣擊穿 (3) 固體電介質(zhì)的擊穿 固體電介質(zhì) 電擊穿 熱擊穿 電化學(xué)擊穿 放電擊穿 固體電介質(zhì)在強(qiáng)電場(chǎng)作用下 ， 其內(nèi)少量處于導(dǎo)帶的電子劇烈運(yùn)動(dòng) ， 與晶格上的原子 ( 或離子 ) 碰撞而使之游離 ， 并迅速擴(kuò)展下去導(dǎo)致的擊穿。電擊穿的特點(diǎn)是電壓作用時(shí)間短 ， 擊穿電壓高。電擊穿的擊穿場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)均勻程度密切相關(guān) ， 但與環(huán)境溫度及電壓作用時(shí)間幾乎無(wú)關(guān)。 1. 絕緣擊穿 (3) 固體電介質(zhì)的擊穿 固體電介質(zhì) 電擊穿 熱擊穿 電化學(xué)擊穿 放電擊穿 固體電介質(zhì)在強(qiáng)電場(chǎng)作用下 ， 由于介質(zhì)損耗等原因所產(chǎn)生的熱量不能夠及時(shí)散發(fā)出去 ， 會(huì)因溫度上升 ，導(dǎo)致電介質(zhì)局部熔化 、 燒焦或燒裂 ， 最后造成擊穿。熱擊穿的特點(diǎn)是電壓作用時(shí)間長(zhǎng) ， 擊穿電壓較低。熱擊穿電壓隨環(huán)境溫度上升而下降 ， 但與電場(chǎng)均勻程度關(guān)系不大。 1. 絕緣擊穿 (3) 固體電介質(zhì)的擊穿 固體電介質(zhì) 電擊穿 熱擊穿 電化學(xué)擊穿 放電擊穿 固體電介質(zhì)在強(qiáng)電場(chǎng)作用下 ， 由游離、發(fā)熱和化學(xué)反應(yīng)等因素的綜合效應(yīng)造成的擊穿。其特點(diǎn)是電壓作用時(shí)間長(zhǎng) ， 擊穿電壓往往很低 。 它與絕緣材料本身的耐游離性能、制造工藝、工作條件等因素有關(guān)。 1. 絕緣擊穿 (3) 固體電介質(zhì)的擊穿 固體電介質(zhì) 電擊穿 熱擊穿 電化學(xué)擊穿 放電擊穿 固體電介質(zhì)在強(qiáng)電場(chǎng)作用下 ， 內(nèi)部氣泡首先發(fā)生碰撞游離而放電 ， 繼而加熱其他雜質(zhì) ， 使之氣化形成氣泡 ， 由氣泡放電進(jìn)一步發(fā)展 ， 導(dǎo)致?lián)舸７烹姄舸┑膿舸╇妷号c絕緣材料的質(zhì)量有關(guān) 。 (3) 固體電介質(zhì)的擊穿 ? 實(shí)際 上 ， 絕緣結(jié)構(gòu)發(fā)生擊穿 ， 往往是電、熱、放電、電化學(xué)等多種形式同時(shí)存在 ， 很難截然分開。一般來(lái)說(shuō) ， 在采用 tanδ值大 、 耐熱性差的電介質(zhì)的低壓電氣設(shè)備 ， 在工作溫度高 、 散熱條件差時(shí) ，熱擊穿較為多見。而在高壓電氣設(shè)備中 ， 放電擊穿的概率就大些。脈沖電壓下的擊穿一般屬電擊穿。當(dāng)電壓作用時(shí)間達(dá)數(shù)十小時(shí)乃至數(shù)年時(shí) ， 大多數(shù)屬于電化學(xué)擊穿。 ? 固體電介質(zhì)一旦擊穿 ， 將失去其絕緣性能 。 2. 絕緣老化 ? 電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中 ,其絕緣材料由于受熱、電、光、氧、機(jī)械力 ( 包括超聲波 ) 、輻射線、微生物等因素的長(zhǎng)期作用 ， 產(chǎn)生一系列不可逆的物理變化和化學(xué)變化 ， 導(dǎo)致絕緣材料的電氣性能和機(jī)械性能的劣化。絕緣老化過(guò)程十分復(fù)雜。就其老化機(jī)理而言 ， 主要有熱老化機(jī)理和電老化機(jī)理。 一般在低壓電氣設(shè)備中 ， 促使絕緣材料老化的主要因素是熱。熱老化包括低分子揮發(fā)性成分的逸出 ， 包括材料的解聚和氧化裂解、熱裂解、水解 , 還包括材料分子鏈繼續(xù)聚合等過(guò)程 。 每種絕緣材料都有其極限耐熱溫度 ， 當(dāng)超過(guò)這一極限溫度時(shí) ，其老化將加劇 ， 電氣設(shè)備的壽命就縮短。在電工技術(shù)中 ， 常把電機(jī)和
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