1.什么是电晕放电?电晕放电的危害
电晕现象是气体或液体介质中带电体表面的局部放电现象,常发生在电场不均匀的高电场强度区域(如高压导体周围和带电体尖端附近)。其特点是出现类似日晕的光球,有嗤嗤声,并产生臭氧、氮氧化物等。
在均匀电场中,由于每个点的电场强度相同,当施加稳态电压(DC,交流)时,当电场强度达到空气的击穿强度时,间隙将被击穿。但是每天很难看到均匀的电场。对于稍微不均匀的电场,我们在日常生活中看到很多。如球-球间隙、球-板间隙等。以球-球间隙为例,当间隙距离小于1/4D时,其电场基本均匀,当D/4 S D/2时,其电场稍不均匀。
二、电晕放电的应用
不均匀电场的区别在于气隙中各点的电场强度不均匀。电力线相对集中的电极附近电场强度最高,而电力线稀疏的地方电场强度很小,如棒对棒间隙,是对称的不均匀电场。电源线最集中,电极尖端的电场强度最高。
当施加高电压时,电极附近会产生局部放电——空气电晕放电。当电压进一步增加时,电晕放电会变得更加强烈,导致间隙中的刷状放电,然后击穿(电弧放电)。例如,在棒-板间隙中,尖锐电极附近的电场强度最高。当施加高电压时,电晕放电首先发生在电极附近,但极板上的电线稀疏,因此不会发生电晕。
当电压足够高时,棒也会产生刷状和火花放电,最终导致电弧放电(击穿)。电晕多发生在导体外壳曲率半径小的地方,因为这些地方,尤其是尖端,电荷密度高。另一方面,在带电表面附近,电场E与电荷密度成正比,因此导体尖端的电场强度很强。
因此,当空气周围导体的电势升高时,电晕放电会在这些尖端发生。一般认为空气是一种非导体,但它含有少量宇宙射线照射产生的离子。带正电的导体会吸引周围空气中的负离子,并慢慢自行中和。如果带电导体有尖端,其附近空气中的电场强度会变得非常高。
当离子被导体吸引时,会得到很大的加速度。当这些离子与空气碰撞时,会产生大量的离子,使空气极具导电性,同时通过电晕放电加速导体的放电。因为空气分子在碰撞过程中会发光,所以在电晕过程中可以在导体尖端看到明亮的光。
1.电晕造成电力损失,干扰通信和广播。例如,当雷暴发生时,尖端电晕发电,即避雷针中和带电云以防止雷击。2.静电复印机的充电过程是光电导体鼓处于黑暗中,处于一定极性的电场中,使其表面均匀地充以一定极性的电荷,并具有一定表面电位的过程。这个过程其实就是感光鼓的感光过程,使得之前不感光的感光鼓有更好的感光能力。它通常采用电晕放电的方法,即在离滚筒一定距离的电极线上施加高压使其产生电晕放电,使光电导体表面带静电荷的过程。这个过程叫做“充电”。