破壞性放電液體電介質(zhì)

破壞性放電電子理論

電子從陰極發(fā)射，進(jìn)入液體以后，在足夠高的場(chǎng)強(qiáng)下，一些電子能夠從電場(chǎng)中得到比它們與液體分子或原子非彈性碰撞損失的更多的能量，這些電子一直被加速到具有足夠的能量去電離液體分子或原子。同時(shí)空間正離子增強(qiáng)了陰極表面的電場(chǎng)強(qiáng)度促進(jìn)電子的發(fā)射，電子累積形成電子崩，最終導(dǎo)致液體擊穿。

首先是陰極電子發(fā)射，陰極表面電子發(fā)射的方式是多種的：熱發(fā)射、光電發(fā)射、場(chǎng)致發(fā)射及二次發(fā)射等。從電子初始發(fā)射的角度來(lái)看，場(chǎng)致發(fā)射與熱發(fā)射應(yīng)該是主要的。

其次是電子增長(zhǎng)產(chǎn)生電子崩。電子從外電場(chǎng)得到的能量等于激勵(lì)液體分子、原子消散的能量，電子如果從外電場(chǎng)得到的能量大于與液體分子或原子非彈撞損失的能量， 則能夠?qū)е码娮颖赖漠a(chǎn)生。另外，在擊穿發(fā)生前的瞬間，預(yù)擊穿電流發(fā)射大量的光，光子為液體分子的電離提供能量，促進(jìn)電子崩的發(fā)生。而二次電子發(fā)射可能引發(fā)電子崩，電子崩尾的正電荷也加強(qiáng)了低密度區(qū)的電場(chǎng)。所以，上述過(guò)程構(gòu)成正反饋。

破壞性放電雜質(zhì)擊穿

（小橋放電）

工程用液體電介質(zhì)總是或多或少地含有一些雜質(zhì)，例如油中常因受潮而含有水分。此外還含有油紙或布脫落的纖維，由于水和纖維的介電常數(shù)很大，使它們?nèi)菀讟O化而沿電場(chǎng)方向定向排列。如果定向排列的纖維貫穿于電極間形成連續(xù)小橋，則由于水分及纖維等的電導(dǎo)大而引起泄漏電流增大，發(fā)熱增多，促使水分汽化，氣泡擴(kuò)大。如果纖維尚未貫穿整個(gè)電極間隙，則由于纖維的介電常數(shù)大而使纖維端部油中場(chǎng)強(qiáng)顯著增高，高場(chǎng)強(qiáng)下油電離分解出氣體形成氣泡，氣泡電離并因發(fā)熱而擴(kuò)大。電離的氣泡排成氣體“小橋”，工程用液體電介質(zhì)的擊穿最后發(fā)生在氣體通道中。

另外，液體中雜質(zhì)的存在加強(qiáng)了液體中電場(chǎng)分布的不均勻性，雜質(zhì)在電場(chǎng)中被極化，在接近電極的時(shí)候，可能增強(qiáng)電極表面的電場(chǎng)強(qiáng)度，引發(fā)液體的局部放電，導(dǎo)致?lián)舸┑倪M(jìn)一步發(fā)生。

氣體電介質(zhì)的破壞性放電，根據(jù)均勻電場(chǎng)與不均勻電場(chǎng)，以及氣體間隙的長(zhǎng)度，可以分為湯森放電理論、先導(dǎo)放電理論、流注放電理論等不同的機(jī)理。但其本質(zhì)都離不開(kāi)電子崩。

當(dāng)施加在氣體電介質(zhì)上的電壓超過(guò)氣體的飽和電流階段之后，即進(jìn)入電子碰撞游離階段，帶電質(zhì)點(diǎn)(主要是電子)在電場(chǎng)中獲得巨大能量，從而將氣體分子碰裂游離成正離子和電子。新形成的電子又在電場(chǎng)中積累能量去碰撞其他分子，使其游離，如此連鎖反應(yīng)，便形成了電子崩。電子崩向陽(yáng)極發(fā)展，最后形成一個(gè)具有高電導(dǎo)的通道，導(dǎo)致氣體擊穿。

對(duì)于長(zhǎng)間隙不均勻電場(chǎng)，當(dāng)施加電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致大量流注產(chǎn)生，使得空氣產(chǎn)生熱電離而形成先導(dǎo)通道，先導(dǎo)通道內(nèi)部電導(dǎo)很大，并向電極另一端發(fā)展，加劇電場(chǎng)的擊穿，從而產(chǎn)生先導(dǎo)放電。

任何電介質(zhì)都有其耐受電壓，當(dāng)外施電壓超過(guò)其耐受電壓，介質(zhì)內(nèi)部就會(huì)形成導(dǎo)電通路，流過(guò)的電流劇增，外部來(lái)看，電介質(zhì)承受的電壓急劇下降，該現(xiàn)象一般伴隨有強(qiáng)烈的光、熱現(xiàn)象，對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備產(chǎn)生不利影響，因此稱(chēng)為破壞性放電。對(duì)于氣體電介質(zhì)和液體電介質(zhì)，可以通過(guò)電介質(zhì)的流動(dòng)來(lái)恢復(fù)絕緣，稱(chēng)為非保持破壞性放電，對(duì)于固體電介質(zhì)，發(fā)生破壞性放電后，介質(zhì)的絕緣不能自行恢復(fù)，稱(chēng)為保持破壞性放電。

固體電絕緣擊穿作為一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，有其完整的理論基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索，已經(jīng)提出了一些有關(guān)擊穿的理論，如碰撞電離擊穿理論、雪崩擊穿理論、電荷陷阱理論等，但是固體絕緣介質(zhì)是晶體、非晶體、半晶體和混合物等，難以用一個(gè)簡(jiǎn)單的模型進(jìn)行解釋。

雪崩擊穿理論

這是純透明固體激光技術(shù)破壞下討論的一種最廣泛的機(jī)制 。該機(jī)制起主要作用是當(dāng)由于導(dǎo)電區(qū)晶格 原子為多光子電離形成俘獲電子時(shí)，這些電子在電磁波場(chǎng)中加速并積蓄大的電離能量，首先使晶格原子電離，導(dǎo)致自由電子數(shù)目的雪崩增長(zhǎng)，為后者所吸收的能量最終交給晶格 , 并在晶格中引起不可逆變 化。電子雪崩機(jī)制是電磁輻射脈沖持續(xù)期從

分析電子雪崩問(wèn)題的方法主要有三：1 .試驗(yàn)電子法；2 .直接求解導(dǎo)電區(qū)電子的動(dòng)力方程；3，計(jì)算或不與聲子碰撞(直流場(chǎng)情況)，或優(yōu)先經(jīng)受改變 電子準(zhǔn)動(dòng)量到相反方向同時(shí)改變電場(chǎng)符號(hào)的碰撞積蓄達(dá)到電離能量某些反常電子幾率。 2100433B

破壞性檢驗(yàn)是指只有將受檢驗(yàn)樣品破壞后才能進(jìn)行檢驗(yàn)，或者在檢驗(yàn)過(guò)程中受檢驗(yàn)樣品被破壞或消耗的檢驗(yàn)。破壞性檢驗(yàn)后，受檢物的完整性遭到破壞，不再具有原來(lái)的使用功能。如壽命試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)等往往是破壞性檢驗(yàn)。

非破壞性檢驗(yàn)可以直接獲得經(jīng)濟(jì)效益，因此應(yīng)盡可能選用非破壞性檢測(cè)方法。隨著檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，破壞性檢驗(yàn)日益減少，非破壞性檢驗(yàn)的使用范圍在不斷擴(kuò)大。破壞性檢驗(yàn)只能采用抽樣檢驗(yàn)方式2100433B

按檢驗(yàn)后樣品的狀況，可分為破壞性檢驗(yàn)和非破壞性檢驗(yàn)。

非破壞性檢驗(yàn)又稱(chēng)無(wú)損檢驗(yàn)，是指檢驗(yàn)時(shí)產(chǎn)品不受到破壞，或雖然有損耗但對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不發(fā)生實(shí)質(zhì)性影響的檢驗(yàn)。如機(jī)械零件的尺寸等等大多數(shù)檢驗(yàn)，都是屬于非破壞性檢驗(yàn)?，F(xiàn)在由于無(wú)損檢查的發(fā)展，非破壞性檢驗(yàn)的范圍在擴(kuò)大。

破壞性檢驗(yàn)是在產(chǎn)品檢驗(yàn)過(guò)程中使得受檢產(chǎn)品的形態(tài)發(fā)生變化，產(chǎn)品的使用功能或性能遭到一定程度破壞的檢驗(yàn)形式或者方法。

非破壞性檢驗(yàn)是產(chǎn)品經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)以后，受檢產(chǎn)品的形態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化，產(chǎn)品的性能和使用功能沒(méi)有受到影響的檢驗(yàn)形式或者方法。2100433B