中高电压及绝缘技术
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1.1 气体放电的基本物理过程

绝大多数电气设备都在不同程度上以不同的形式利用气体介质作为绝缘材料。大自然为我们免费提供了一种相当理想的气体介质——空气。架空输电线路各相导线之间、导线与地线之间、线与杆塔之间的绝缘都利用了空气,高压电气设备的外绝缘也利用空气。

在空气断路器中,压缩空气被用作绝缘媒质和灭弧媒质。在某些类型的高压电缆(充气电缆)和高压电容器中,特别是在现代的气体绝缘组合电器(GIS)中,更采用压缩的高电气强度气体(例如SF6)作为绝缘。

假如气体中不存在带电粒子,气体是不导电的。但实际上,由于外界电离因子(宇宙射线和地下放射性物质的高能辐射线等)的作用,地面大气层的空气中不可避免地存在一些带电粒子(每立方厘米体积内有500~1000对正、负带电粒子),但即使如此,空气仍不失为相当理想的电介质(电导很小、介质损耗很小,且仍有足够的电气强度)。

在一定条件下,气体中也会出现放电现象,甚至完全丧失其作为电介质而具有的绝缘特性,在本课程中,研究气体放电的主要目的为:了解气体在高电压(强电场)的作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程;掌握气体介质的电气强度及其提高的方法。