電暈放電效應

電暈放電效應

電暈放電效應是一種很緩和的放電形式,當靜電壓達到一定的數值後,即產生無火花的電暈放電使靜電消除。這種效應通常認為是織物中的導電纖維,在靜電場的作用下,使周圍的空氣產生電離作用而形成正負離子,正負離子中的一種與織物所帶靜電荷相反而中和,另一種則與環境或大地中和,從而消除了靜電。

基本介紹

  • 中文名:電暈放電效應
  • 外文名:corona discharge
  • 領域:工程技術
  • 學科:電力工程
成因,電暈放電,放電特徵,

成因

電暈放電的形成機制因尖端電極的極性不同而有區別,這主要是由於電暈放電時空間電荷的積累和分布狀況不同所造成的。在直流電壓作用下,負極性電暈或正極性電暈均在尖端電極附近聚集起空間電荷。
在負極性電暈中,當電子引起碰撞電離後,電子被驅往遠離尖端電極的空間,並形成負離子,在靠近電極表面則聚集起正離子電場繼續加強時,正離子被吸進電極,此時出現一脈衝電暈電流,負離子則擴散到間隙空間。此後又重複開始下一個電離及帶電粒子運動過程。如此循環,以致出現許多脈衝形式的電暈電流。
電暈電流這一現象是G.W.特里切爾於1938年發現的,稱為特里切爾脈衝。若電壓繼續升高,電暈電流的脈衝頻率增加、幅值增大,轉變為負輝光放電。電壓再升高,出現負流注放電,因其形狀又稱羽狀放電或稱刷狀放電。當負流注放電得以繼續發展到對面電極時,即導致火花放電,使整個間隙擊穿。正極性電暈在尖端電極附近也分布著正離子,但不斷被推斥向間隙空間,而電子則被吸進電極,同樣形成重複脈衝式電暈電流。電壓繼續升高時,出現流注放電,並可導致間隙擊穿。

電暈放電

工頻交流電暈在正、負半周內其放電過程與直流正、負電暈基本相同。工頻電暈電流與電壓同相,反映出電暈功率損耗。工程套用中還常以外施電壓與電暈電荷量的關係表示電暈特性,稱為電暈的伏庫特性。

放電特徵

電暈放電的特徵是伴有“嘶嘶”的響聲,有時有微弱的輝光;當導體上有曲率半徑很小的尖端存在時,則發生電暈放電。電暈放電可能指向其他物體也可能不指向某一特定方向。電暈放電時,尖端附近的場強很強,尖端附近氣體被電離,電荷可以離開導體;而遠離尖端處場強急劇減弱,電離不完全,因而只能建立起微小的電流。電暈放電的特徵是伴有“嘶嘶”的響聲,有時有微弱的輝光。電暈放電可以是連續放電,也可以是不連續的脈衝放電。電暈放電的能量密度遠小於火花放電的能量密度。在某些情況下,如果升高尖端導體的電位,電暈會發展成為通向另一物體的火花。
形成電暈所需電場不均勻的程度與氣體的種類有很大關係。在負電性的氣體中,當電極為球一平面、電極間隙為球半徑時,產生電暈放電。相反,若氣體為非負電性氣體時,則不產生電暈放電。
電暈放電的極性決定於具有小曲率半徑電極的極性。如果曲率半徑小的電極帶正電位,則發生正電暈放電,反之發生負電暈放電。此外,按提供的電壓類型也可將電暈放電分為直流電暈、交流電暈和高頻電暈。按出現電暈電極的數目分為單極電暈、雙極電暈和多極電暈。

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