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真空间隙的绝缘特性
发布日期:2019-03-03

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  真空中放置一对电极,加上高压时,在一定的电压下也会产生电极之间的电击穿。它的击穿与空气中的电击穿有很大不同。

空气中的击穿是由于气体中的少量自由电子在电场作用下高速度运动,与气体分子碰撞产生较多的电子和离子,新生的电子和离子又同中性原子碰撞,产生更多的电子和离子。罗茨风机

  这种雪崩式的电离过程,在电极间形成了放电通道,产生了电弧。而真空中,由于压强较低,气体分子极少,在这样的环境中,即使电极间隙中存在着电子,它们从一个电极飞向另一个电极时,也很少有机会与气体分子碰撞。

因而不可能有电子和气体分子碰撞造成雪崩式的电击穿。正是因为气体分子十分稀少,真空间隙电击穿需要在非常高的电压下出现场致发射等其它现象时才有可能形成。

  从理论上推测,电场强度需达到108V/cm以上时才会造成电击穿,实际上真空间隙的绝缘强度由于一系列不利因素例如电极表面粗糙度、洁净度等的影响,将低于理论计算值几个数量级。

  真空灭弧室中的真空度很高,一般为10-3~10-6 帕,此时真空间隙的绝缘强度远远高于1 个大气压的空气和SF6 的绝缘强度,比变压器油的绝缘强度还要高。

  正因为真空的绝缘强度很高,真空灭弧室中的所有电气间隙都可以做得很小。

例如12kV 真空灭弧室的触头开距只有8~12mm,40.5kV 真空灭弧室的触头开距也只要18~25mm,真空灭弧室中的其它电气间隙也在此尺度范围。