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电晕放电效应

作者:ManBetX体育官网 发布时间:2020-08-18 12:06 点击数:

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  电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。

  在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。

  电晕电流这一现象是G.W.特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。

  工频交流电晕在正、负半周内其放电过程与直流正、负电晕基本相同。工频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。

  电晕放电的特征是伴有“嘶嘶”的响声,有时有微弱的辉光;当导体上有曲率半径很小的尖端存在时,则发生电晕放电。电晕放电可能指向其他物体也可能不指向某一特定方向。电晕放电时,尖端附近的场强很强,尖端附近气体被电离,电荷可以离开导体;而远离尖端处场强急剧减弱,电离不完全,因而只能建立起微小的电流。电晕放电的特征是伴有“嘶嘶”的响声,有时有微弱的辉光。电晕放电可以是连续放电,也可以是不连续的脉冲放电。电晕放电的能量密度远小于火花放电的能量密度。在某些情况下,如果升高尖端导体的电位,电晕会发展成为通向另一物体的火花。

  形成电晕所需电场不均匀的程度与气体的种类有很大关系。在负电性的气体中,当电极为球一平面、电极间隙为球半径时,产生电晕放电。相反,若气体为非负电性气体时,则不产生电晕放电。

  电晕放电的极性决定于具有小曲率半径电极的极性。如果曲率半径小的电极带正电位,则发生正电晕放电,反之发生负电晕放电。此外,按提供的电压类型也可将电晕放电分为直流电晕、交流电晕和高频电晕。按出现电晕电极的数目分为单极电晕、双极电晕和多极电晕。

  魏培平. 基于气-水界面电晕放电效应的烟气净化机理的研究[D]. 哈尔滨理工大学, 2002.


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