发布时间 : 星期二 文章特种作业电工2（第二章-电气绝缘基础知识）5.31改 - 图文更新完毕开始阅读
3）阳极流注和阴极流注。如图2－2所示，流注从空气间隙的阳极向阴极发展，称为阳极流注，也称为正流注，它与初始电子崩的发展方向相反。当流注通道把两极接通时，空气间隙中充满了正、负带电质点，整个间隙完全击穿。
如果作用在空气间隙上的电压特别高，则在初始电子崩从阴极向阳极发展的途中，即已出现二次电子崩，形成流注。当初始电子崩到达阳极时，流注随即贯通整个间隙，这种流注其发展方向与初始电子崩相同，从阴极向阳极发展称为阴极流注，也称为负流注。
放电流程图：有效电子(经碰撞游离)---电子崩(畸变电场)---
发射光子(在强电场作用下)---产生新的电子崩(二次崩) ---形成混质通道(流注)---由阳极向阴极(阳极流注)或由 阴极向阳极(阴极流注)击穿。
从上面介绍可知，空气间隙的击穿与二次电子崩形成流注有关。二次电子崩可以从四周不同方位向流注头部会合［见图2－2（C）］，故流注头部的推进可能有曲折和分支。当由于某一偶然因素使流注按某一方向发展较快时，它将抑制其他方向流注的形成和发展。因此气体间隙的放电通道一般都很狭窄，当间隙击穿时，会出现很细很亮的放电通道。
二、均匀电场中气体间隙击穿电压与气体密度的关系 1. 气体间隙击穿电压与气体密度的关系
在均匀电场中，气体间隙的击穿电压与气体密度有关，因而与
压力有关。当温度不变而压力变化时，气体的密度发生变化。压力升高，密度增大。电子在从阴极向阳极的运动过程中，极容易与气体分子发生碰撞，平均每两次碰撞之间的自由行程缩短。如果自由行程太短，则发生碰撞时电子积聚的动能不足，因而不能使气体分子电离，气体间隙不容易击穿，因此击穿电压会升高；反之，当气体压力减小时，密度减小，电子在向阳极运动过程中不容易与气体分子发生碰撞。虽然碰撞次数减少，但自由行程大大增加，动能积聚增多，容易使气体分子电离，击穿电压降低。但如果气体过于稀薄，也就是说密度太小，碰撞次数太少，气体间隙的击穿电压同样升高。（汽车、保龄球）
2. 巴申定律
在均匀电场中，气体间隙的距离一定时，间隙的击穿电压与气体压力产有关。当压力在某一特定数值时，间隙的击穿电压达到最低。这时如果增大或减小压力，间隙的击穿电压都会增高。物理学家巴申总结出下列定律：当气体种类和电极材料一定时，均匀电场中气隙的放电电压UF是气体压力p和间隙极间距离S乘积的函数，即
UF ＝f（pS） （2－1）
均匀电场中几种气体间隙的击穿电压UF与pS乘积的关系曲线如图2－3的曲线所示。
有些开关设备的工作原理就是利用了气体间隙的击穿电压与气体密度的这一关系。例如真空断路器就是利用高真空来提高断路器断口的击穿电压；而压缩空气断路器则是利用足够高的气压来提高断口的击穿电压。采用压缩空气时，在高气压下如果出现放电，空气中的氧容易引起绝缘物燃烧，因此常用氢、氮、二氧化碳代替空气。
p58 三、电场是否均匀对空气间隙击穿电压的影响
气体间隙的击穿电压与电场是否均匀有关。在标准大气压下，温度为20℃时，均匀电场中空气间隙的击穿场强大约为30kV／cm（峰值）。直流击穿电压和工频交流击穿电压的幅值接近相等。与均匀电场相比，不均匀电场中空气间隙的击穿电压大大下降，具体数据还与电极形状、间隙距离长短、作用电压种类（直流、交流或冲击电压）有关。如果是直流和冲击电压，还要考虑极性效应的影响。例如极不均匀电场的间隙距离大于50m时，负极性的直流击穿电压（负极施压，正极接地）平均击穿场强约为10kV／cm，而正极性的直流击穿场强平均约为4.5kV／cm，与均匀电场的击穿场强30kV／cm相比，下降很多。
下面对均匀电场、稍不均匀电场和极不均匀电场空气间隙在稳态电压作用下的击穿特性作一比较。所谓“稳态电压”，也称作“持续作用电压”，指的是工频交流电压和直流电压，以区别于存在时间极短、变化速率很大的雷电冲击电压和操作冲击电压。
1. 均匀电场气隙在稳态电压下的击穿特性
均匀电场中电极布置对称，因此不存在极性效应。均匀电场气隙中各处电场强度相等。一旦气隙中某处放电，整个气隙立即击穿，击穿电压与电压作用时间基本无关。直流击穿电压与工频击穿电压的峰值实际上相同。
均匀电场气隙中一旦出现自持放电，间隙即被击穿，形成电弧放电或火花放电。因此，在均匀电场气隙中不会出现电晕放电现象。 2. 稍不均匀电场气隙在稳态电压下的击穿特性 在电力工程的大多数绝缘结构中，电场都是不均匀的。根据电场不均匀程度，不均匀电场又可分为稍不均匀电场和极不均匀电场。
电场不均匀程度可以根据是否能维持稳定的电晕放电来区分：能维持稳定电晕放电的不均匀电场，一般可称为极不均匀电场。虽然电场不均匀，但还不能维持稳定的电晕放电，一旦放电达到自持，必然会导致整个间隙立即击穿，称为稍不均匀电场。对于稍不均匀电场，和均匀电场一样，击穿电压等于其自持放电电压。但是，稍不均匀电场中，空气间隙的平均击穿场强要比均匀电场时低。
高压实验室中测量电压用的1球间隙和2全封闭组合电器（GIS）的母线圆筒都是典型的稍不均匀电场。
对于球间隙，只有当金属球的直径D比球间隙距离S大得多时，才属于稍不均匀电场。如果S比D大得多，则属于极不均匀电场。因此在高压试验中采用的球间隙一般应保证S≤0.5D。
3. 极不均匀电场气隙在稳态电压下的击穿特性
1棒－棒间隙和2棒－板间隙构成的电极间隙是典型的极不均匀电场。尤其是棒－板间隙，由于两电极不对称，其不均匀程度更为严重。
现在以棒－板间隙为例，说明极不均匀电场的击穿特性。当作用在间隙上的电压足够高时，在棒形电极附近很小范围内电子碰撞电离已达到相当程度时，间隙中大部分区域内电离程度仍然极小，实际上可以忽略不计。这时，初始电子崩只在电极附近很小的范围