19课时 不均匀电场中的气体放电
气体放电物理过程1
1-2 简要论述汤逊放电理论。p49
• 答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此 电子到达阳极表面时由于过程，电子总数增至eαd个。假设 每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（eαd－1）个 正离子。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴 极．按照系数的定义，此（ eαd －1）个正离子在到达阴极 表面时可撞出γ（ eαd －1）个新电子，则(eαd -1)个正离子 撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子， 以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达 到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为γ（ eαd －1）≥1或γeαd ≥1 。
将 的计算式代入自持放电条件
Ap
Bp
dU eb
d1 ln( 1)
Bpd
击穿电压：
Ub
ln
Apd
ln(11/
)
U bf1pd
温度不变时，均匀电场中气体的击穿电压Ub是气体压强和电 极间距离的乘积pd的函数
• 实验求得均匀电场中几种气体击穿电压Ub与pd的关系
325V
Umin不是出 现在常压 下，而是 出现在低 气压，即 空气相对 密度很小 的情况下。
●自持放电条件
形成流注后，放电就可以由本身产生的空间光电离自行维持，即 转为自持放电。如果电场均匀，间隙就将被击穿。形成流注的条 件（即自持放电条件），在均匀电场中也就是导致击穿的条件：
●形成流柱的条件
初始电子崩头部的负电荷必须达到一定数量，造成必要的局部电 场的强化和足够的空间光电离。
实验得出
ad
1—主电子崩2—二次电子崩
24
3—流注
(3)主放电阶段： ——正流注向阴极推进
高电压技术第二章-气体放电
各种粒子在气体中运动时不断地互相碰撞，任一粒子在1cm的 行程中所遭遇的碰撞次数与气体分子的半径和密度有关。 单位行程中的碰撞次数n的倒数 长度。 即为该粒子的平均自由行程
处于电场中的带电质点，在电场E的作用下，沿电场方向不断得到加速并积 累动能。当具有的动能积累到一定数值后，在与其气体原子或分子发生碰撞时， 可以使后者产生游离。由碰撞而引起的游离称为碰撞游离。 电子在场强为E的电场中移过x距离时获得的动能为：
第二章 气体放电的基本物理过程
一、碰撞电离[ionization by collision] ：
4 火花放电[spark discharge ] 定义：放电间隙反复击穿时，在气体间隙中形成贯通两极的断断续续的不稳
定的明亮细线状火花，这种放电形式称为火花放电。
在通常气压下，当在曲率不太大的冷电极间加高电压时，若电源供给的功率不太 大，就会出现火花放电，火花放电时，碰撞电离并不发生在电极间的整个区域内， 只是沿着狭窄曲折的发光通道进行，并伴随爆裂声。由于气体击穿后突然由绝缘 体变为良导体，电流猛增，而电源功率不够，因此电压下降，放电暂时熄灭，待 电压恢复再次放电。所以火花放电具有间隙性。雷电就是自然界中大规模的火花 放电。
第二章 气体放电的基本物理过程
B. 放电[discharge] 定义：放电指的是电气设备绝缘有电流流过的现象，从带电到不带电的过程。
高铁高压供电设备之气体电介质的击穿特性—不均匀电场中的气体放电
不均匀电场中的气体放电
极性效应（棒极的极性）
• 负极性“棒-板”气隙中的电场畸变 • Eex——外电场 • Esp——空间电荷的电场
不均匀电场中的气体放电
01 电场不均匀系数 02 极不均匀电场中的极性效应
不均匀电场中的气体放电
一、电场不均匀系数 均匀电场
削弱了边缘效应的平行板电极。
稍不均匀电场 球隙。
稍不均匀电场 棒-板电极，棒-棒电极电场 Nhomakorabea均匀系数f
f
=
Emax E
av
=1 1<f<2
>4
不均匀电场中的气体放电
二、极不均匀电场中的极性效应
概念 对于电极形状不对称的不均匀电场气隙，如棒-板间隙，棒电极的极性 不同时，间隙的电晕起始电压和击穿电压的大小也不同，这种现象称为 极性效应。
原因 棒电极的极性不同时，间隙中的空间电荷对外电场的畸变作用不同。
不均匀电场中的气体放电
极性效应（棒极的极性）
➢ 正极性“棒-板”气隙中的电场畸变 ➢ Eex——外电场 ➢ Esp——空间电荷的电场
气体放电原理
气体放电原理气体放电是指在一定条件下，气体中的自由电子受到电场的作用而加速，与气体原子或分子发生碰撞，使其电离并产生电流的现象。
气体放电是一种重要的物理现象，广泛应用于放电灯、气体放电激光器、等离子体物理研究等领域。
气体放电的原理主要包括电离、电子与离子的碰撞、电子能量的损失和复合等过程。
在电场的作用下，气体分子中的自由电子受到电场力的作用而加速，当电子的动能足够大时，就能够克服原子或分子的束缚能而发生电离。
电离过程是气体放电的起始阶段，也是电流的产生阶段。
在电离过程中，产生了大量的自由电子和离子，它们在电场的作用下加速运动，与气体分子发生碰撞，使得气体分子进一步电离，形成电子级联增殖的现象。
在气体放电过程中，电子与离子的碰撞是不可避免的。
当电子与离子碰撞时，它们会相互传递动量和能量，使得电子的能量逐渐损失，而离子的能量逐渐增加。
这种能量的转移和损失导致了电子的能量分布发生变化，形成了电子能谱。
电子能谱的形状和分布对气体放电过程的性质和特性有着重要的影响。
除了电离和碰撞外，电子的能量损失和复合也是气体放电过程中重要的物理过程。
当电子与气体分子碰撞时，它们会失去能量，并使得气体分子电离或激发。
另一方面，电子还会与正离子复合，释放能量并再次形成原子或分子。
这种能量的损失和复合过程是维持气体放电的能量平衡的重要机制。
综上所述，气体放电是一种复杂的物理现象，其原理涉及到电离、碰撞、能量损失和复合等多个过程。
深入理解气体放电的原理，有助于我们更好地应用气体放电技术，推动相关领域的发展。
同时，气体放电的研究也为我们提供了一个认识自然界和探索未知领域的重要途径。
希望本文能够为读者提供一些有益的信息，促进气体放电领域的进一步研究和应用。
不均匀电场放电
棒为正极性(非自持放电阶段)： 外电离因素 起始有效电子
U外<Uc 电子进入强场区
崩头电子 进入阳极 电子崩 正离子留 在空间 棒附近E↓ 外空间E↓ 电离↓
难
流注
难
电晕起始 电压高
– 负极性：正空间电荷加强棒极附近场强而削弱外部电场，促 进棒极附近流注形成使电晕起始电压降低。
棒为负极性(非自持放电阶段)： 外电离因素 起始有效电子
电晕放电也就是局部流注放电。
特点：电晕放电是极不均匀电场特有的自持放电形式，电晕起始电压 (Uc)低于击穿电压(Ub)，电场越不均匀其差值越大。
Uc Ub
电晕放电的起始电压一般用经验公式来推算，应用最广的是皮克公式， 电晕起始场强近似为：同直径的两根平行园导线
电晕起始电压可由Ec求得。对于离地高度为h的单向 导线可写出
•
电晕起始电压、击穿电压，以及二者与电场不均匀程度的变化关系
– – –
• • •
重要结论：某些情况下，可利用电晕放电的空间电荷来改善极不均 匀电场的分布，以提高击穿电压。 同等情况下，击穿电压与电场均匀度的关系：均匀场最高，不均匀 度越强击穿电压越小 在雨、雪、雾天气时，在较低的电压和电场强度下就会出现电晕放 电
• 有利的一面： 在输电线上传播的雷电电压波因电晕放电而衰减其
幅值和降低其波前陡度。
操作过电压的幅值也会受到电晕的抑制。 电晕放电还在除尘器、静电喷涂装置、臭氧发生器 等工业设施中得到广泛应用。
4.3.2 极性效应
在极不均匀电场中，放电一定从曲率半 径较小的那个电极表面开始，与该电极 极性无关。但放电的发展过程、气隙的 电气强度、放电电压等都与该电极的极 性有密切的关系。极不均匀电场中的放 电存在着明显的极性效应。
不均匀电场放电
（二）负极性
如 (a) 所 示 ： 棒 极 负 极 性时，电子崩将由棒极 表面出后，虽不能 再引起碰撞电离，但仍 继续往板极运动。
空间电荷的 影响
在图（b）中：留在棒极 附近的也是大批正离子， 这时它们将加强棒极表面 附近的电场，而削弱外围 空间的电场，电场情况如 图（c）所示。棒极表面 附近的放电（电晕放电） 容易，而外围空间的放电 （击穿）困难。
非自持放电
U外↑ 电离↑
新电子崩
崩头内E↓
被吸引
空间电荷
崩头电子 正流注
崩头前E↑
新电子崩
流注伸长
– 负极性：空间电荷削弱放电区外部空间的电场，因此当电压进一步提高 时，电晕区不易向外扩展，气隙击穿将不顺利，因此负极性击穿电压比 正极性高很多，完成击穿所需时间也长得多。
棒为负极性(流注阶段)： 非自持放电 正空间电荷
D导线工频击穿电压与极间距 离d的关系。 • 观察图1-8，得到： – 击穿电压排序（由高到低）：
均匀场>D最小>较小>较大> 最大>尖-板 – D在厘米级时，击穿电压大 于棒（尖）-板气隙，二者 相近。 – D为0.5mm时，击穿电压略 小于均匀场，二者接近。 • 发现什么问题？
极不均匀电场中的电晕放电现象
Emax : 最大电场强度; Eav :平均电场强度, f<2时为稍不均匀电场，f>4属不均匀电场。
4.2 稍不均匀电场中的击穿过程
• 稍不均匀电场中的放电过程与均匀电场相似，属于 流注击穿，击穿条件就是自持放电条件，无电晕产 生。
• 但稍不均匀电场中场强并非处处相等， 电离系数α 是空间坐标x的函数，因此自持放电条件为：
电晕放电还在除尘器、静电喷涂装置、臭氧发生器 等工业设施中得到广泛应用。
气体放电过程的分析
气体放电过程的分析摘要:气体电介质，特别是空气，是电力系统中最重要的绝缘介质。
对气体放电过程进行分析，研究气体电介质的绝缘特性具有十分重要的意义。
而气体放电又受气体间隙、环境电场影响，其过程的分析需要各种理论的支持。
关键字：气体放电、带电质点、气体间隙、电子崩、汤逊理论、流注理论K一、气体中带电质点的产生与消失1．气体中带电质点的产生气体的特点：气体的分子间距很大，极化率很小，因此，介电常数都接近于1。
纯净的、中性状态的气体是不导电的，只有气体中出现了带电质点（电子、正离子、负离子）以后，才可能导电，并在电场作用下发展成为各种形式的气体放电现象。
气体导电的原因：气体中出现了带电质点（电子、正离子、负离子）以后，游离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动，从而形成气体电介质的电导层。
气体带电质点的来源：有两个，一是气体分子本身发生游离（包括撞击游离、光游离、热游离等多种形式）；二是放在气体中的金属发生表面游离。
2．气体中带电质点的消失气体中带电质点的消失主要有下列三种方式：带电质点受电场力的作用流入电极并中和电量；带电质点的扩散；带电质点的复合。
1）带电质点受电场力的作用而流入电极，中和电量带电质点在电场力的作用下受到加速，在向电场方向运动途中会不断地与气体分子相碰撞，碰撞后会发生散射，但从宏观来看，是向电场方向作定向运动的。
其平均速度开始是逐渐增加的（因受电场力的加速），但随着速度的增加，碰撞时失去的动能也增加，最后，在一定的电场强度下，其平均速度将达到某个稳定值。
这一平均速度称为带电质点的驱引速度。
2）带电质点的扩散带电质点的扩散就是指这些质点会从浓度较大的区域转移到浓度较小的区域，从而使带电质点在空间各处的浓度趋于均匀的过程。
带电质点的扩散是由杂乱的热运动造成的，而不是由于同号电荷的电场斥力造成的，因为即使在很大的浓度下，离子之间的距离仍大到静电力起不到什么作用的程度。
电子的直径比离子的直径小很多，在运动中受到的碰撞也比离子少得多，因此电子的扩散比离子的扩散快得多。
不均匀电场放电理论
高电压技术精品课程
电晕放电的不利影响
1、产生能量损耗 、 前苏联对输电线路电晕损失进行过多年广泛研究， 前苏联对输电线路电晕损失进行过多年广泛研究， 他们的经验是500kV线路年平均电晕损失约为 他们的经验是 线路年平均电晕损失约为 12kW/km，约为同一线路电阻损耗的 一7%。观 ，约为同一线路电阻损耗的5% 。 测到最大电晕损失雨天为313kW/km，毛毛雨天为 测到最大电晕损失雨天为 ， 374kW/km。最大电晕损失出现在 月到次年 月间， 月到次年3月间 。最大电晕损失出现在12月到次年 月间， 每天的最大电晕损失一般出现在晚上10时左右 时左右。 每天的最大电晕损失一般出现在晚上 时左右。
五、不均匀电场中的击穿电压
高电压技术精品课程
稍不均匀电场中的击穿电压 典型电极结构： 球间隙 典型电极结构：球-球间隙 重要结论： 重要结论： 电场越均匀， 电场越均匀，同样间隙距离下的 击穿电压就越高。 击穿电压就越高。
高电压技术精品课程
高电压技术精品课程
正棒—负板间隙击穿机理 正棒 负板间隙击穿机理
负棒—正板间隙击穿机理 负棒 正板间隙击穿机理
高电压技术精品课程
起晕电压 负棒—正板间隙 负棒 正板间隙 ＜ 正棒—负板间隙 正棒 负板间隙
极不均匀电场中的击穿电压 典型电极结构： 板间隙 板间隙、 棒间隙 典型电极结构：棒-板间隙、棒-棒间隙
直 流 电 压 下 的 击 穿 电 压
高电压技术精品课程
极不均匀电场中的击穿电压 典型电极结构： 板间隙 板间隙、 棒间隙 典型电极结构：棒-板间隙、棒-棒间隙
限制电晕的方法
1、改进电极形状，增大曲率半径 、改进电极形状， 变电站或开关站 220kV及以上电压 220kV及以上电压 等级的母线通常 采用管型母线， 采用管型母线， 使母线周围电场 分布均匀， 分布均匀，提高 起晕电压， 起晕电压，限制 电晕。 电晕。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第19课时学习任务：不均匀电场中气体击穿的发展过程 2任务目标：1 了解放电相似定律2 了解电晕放电的脉冲现象3 了解极不均匀电场中的极性效应任务重点：对电晕放电的脉冲现象的解析任务难点：对持续作用电压下空气的击穿电压的理解任务实施：第五节不均匀电场中的气体放电一、稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特征球电极间电晕起始电压及击穿电压和间隙距离的关系实验结果显示：电场越不均匀，击穿电压和电晕起始电压间的差别也越大。
✓电场不均匀程度（以能否维持电晕放电来定性划分）： 如果不均匀到可以维持电晕放电的程度，就称为极不均匀电场；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，就称为稍不均匀电场。
✓引入电场不均匀系数f 划分电场不均匀程度，它是最大场强Emax 和平均场强Eav的比值。
不均匀系数 f<2 时，属于稍不均匀电场；不均匀系数 f>4 后，属于极不均匀电场；不均匀系数 2<f<4 时，稍不均匀到极不均匀的过渡区域，属于不均匀电场。
放电相似定律不均匀电场中击穿电压的普遍形式可表示为：式中，l, R1, R2，间隙的几何尺寸上式即是放电相似定律的数学表达式放电相似定律：不均匀电场中，温度不变时，对于几何相似间隙，其起始电压为气体压力和决定间隙形状的某个几何尺寸间乘积的函数。
亦即对于几何相似间隙，只要气体压力和间隙尺寸反比变化，间隙的起始电压可保持不变。
二、极不均匀电场中的电晕放电（一）电晕放电的一般描述1、电晕放电现象极不均匀电场中，在空气间隙完全击穿之前，大曲率电极附近会产生薄薄的发光层，称为“电晕”放电。
电晕电极周围的电离层称为电晕层，电晕层以外电场很弱，因而不发生电离过程，这个空间区域称为外区。
爆发电晕放电时，还可听到咝咝的声音，闻到臭氧的气味，回路中电流明显增加（但绝对值仍很小），可以测量到能量损失。
2、电晕起始电压和电晕起始场强电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式，电晕开，电极表面的场强称为电晕起始场始时的电压称为电晕起始电压Uc强Ec（二）电晕放电的脉冲现象1、实验现象实验装置：尖一板电极放电现象： （1）电压很低时，放电电流极小（平均值小于0.1 A ），电流波形不规则。
（2）当电压升高到一定数值（与极性有关），电流显著增加，电流具有规律性的重复脉冲波形，如图b 。
尖一板间隙中的电晕电流波形（3）电压继续升高，电流脉冲幅值不变，但频率增高，脉冲更密集，甚至前后交叠，平均电流不断加大（极性不同时，脉冲波形有些不同，同一电压下的频率也不同）。
（4）电压继续升高到一定程度（与极性有关），高频脉冲突然消失，转入持续电晕阶段。
（5）电压再进一步增加，临近击穿时出现刷状放电，这时又出现不规则的强烈电流脉冲，这种现象在正极性下更为明显。
（6）最后发生击穿。
2、脉冲现象的解释利用空间电荷的影响解释电晕起始阶段的电流脉冲现象。
以负极性为例（1）电压很低时，针尖附近电子崩的形成带有偶然性，且电离很弱，所以电流没有规律性，平均值也极小。
（2）随着电压提高，电离逐渐加强。
电离产生的正离子向针尖运动，不断在电极上发生中和而失去电荷，同时在紧贴针尖附近形成了正空间电荷。
（3）电离产生的电子向外运动，由于电场衰减很快，所以速度变慢，大多形成了负离子。
电子形成为负离子后，速度又显著下降，从而在针尖外围积聚起了显著的负空间电荷。
（4）负空间电荷积聚到一定数量后，严重削弱针尖附近电场，使电离停止。
（5）电离停止后，负离子继续向外流散（正离子也不断消失于电极），于是针尖附近场强重又增强。
当场强恢复到一定程度后，电离又重新爆发。
（6）上述过程不断重复，造成了放电的脉冲现象。
（7）电压增高，负离子能更快地向外流散，因此针尖附近电场更迅速地得到恢复，因而脉冲频率上升。
（8）电压甚高时，电子迅速向外运动，要在离针尖更远的地方才能成为负离子，故不能形成足以使电离中止的密集的负空间电荷，于是脉冲现象消失，电晕转入持续阶段。
（9）间隙击穿前，电压很高引起刷状放电，不断形成强烈的流注，因而造成了强烈的电流脉冲。
由于流注的形成带有统计性，所以电流脉冲没有规律性。
三、极不均匀电场中的极性效应工程上常见的长空气间隙形成的极不均匀电场：高压输电线的绝缘；高压实验室高压设备对墙壁或天花板的绝缘。
雷闪是自然界的长空气间隙放电。
极不均匀电场中，尖电极附近（电场最强处）首先发展起电离现象。
大量空间电荷使电场发生畸变，并对放电过程产生很大影响。
以棒-板间隙为例，棒的极性不同时，空间电荷的作用不同，放电出现极性效应。
1、非自持放电阶段（1）、棒为正极性1）形成电子崩：间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩，如图(a)。
2）电压逐渐升高，电子崩增多（放电尚未达到自持、未形成电晕），电子崩向棒极运动，到达棒极后电子进入棒极，正离子留在空间，并相对缓慢地向板极移动，在棒极附近，积聚起正空间电荷，如图(b)。
3）棒极附近积聚的正空间电荷，减少了棒极附近电场，加强了外部空间的电场，如图c曲线2所示。
棒极附近的电离被削弱，难以造成流注，这就使得自持放电，也即电晕放电难以形成。
2、棒为负极性（1）阴极表面发射的电子立即进入强场区，形成电子崩，如图a。
（2）当电子崩中电子离开强电场区后，就不再能引起电离了，而以越来越慢的速度向阳极运动；一部分电子消失于阳极，其余形成负离子。
（3）电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。
（4）在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在离棒较远处则是非常分散的负空间电荷，如图b。
（5）负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷则将使电场畸变，如图c曲线2所示。
（6）由于棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件就易于得到满足、易于转入流注而形成电晕放电。
实验表明，棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高。
上述分析可以说明这种现象。
2、流注发展阶段（自持放电阶段）随着电压升高，紧贴棒极附近形成流注，爆发电晕；在此之后，不同极性下空间电荷对放电的发展所起的影响和上述不同。
（1）棒为正极性1）如电压足够高，棒极附近形成流注，由于外电场的特点，流注等离子体头部具有正电荷，如图a、b。
2）头部的正电荷减少了等离子体中的电场，而加强了其头部电场，如图d曲线2所示。
3）流注头部前方电场得到加强，使得此处易于产生新的电子崩，它的电子吸引入流注头部的正电荷区内，加强并延长了流注通道，其尾部的正离子则构成了流注头部的正电荷，如图c。
4）流注及其头部的正电荷使强电场区更向前移，如图d曲线3所示，类似将棒极向前延伸，于是促进了流注通道进一步发展，逐渐向阴极推进。
（2）棒为负极性1）虽然在棒极附近容易形成流注、产生电晕，但同棒为正极性相比，此后流注向前发展却困难得多。
2）电压达到电晕起始电压后，紧贴棒极的强电场得以同时产生大量的电子崩，电子崩汇入围绕棒极的正空间电荷而形成流注。
3）由于同时产生了许多电子崩，造成了弥散分布的等离子体层，如图a、b所示。
（基于同样原因，负极性下非自持放电造成的正空间电荷也比较分散，这也有助于形成弥散分布的等离子体层），这样的等离子体层起着类似增大了棒极曲率半径的作用，因此将使前沿电场受到削弱，如图d曲线2所示。
4）继续升高电压时，在相当一段电压范围内，电离只是在棒极和等离子体层外沿之间的空间内发展，使等离子体层逐渐扩大和向前延伸。
直到电压很高，使得等离子体层前方电场足够强后，这里才可能发展起电子崩。
根据上述分析，负极性下通道的发展要困难得多，因此负极性下的击穿电压应较正极性下为高。
根据电压高低，随着流注向前发展，其头部电场可能逐渐减弱，也可能反而越来越得到加强。
前一种情况下（电压较低时），流注深入间隙一段距离后，就停止不前了，从而形成电晕放电或刷状放电；后一种情况下（电压足够高），流注将一直达到另一电极，从而导致间隙完全击穿。
持续作用电压下空气的击穿电压持续作用电压：直流电压、工频电压一、均匀电场中的击穿电压均匀电场中：直流、工频、50%冲击，击穿电压相同；击穿电压的分散性较小。
二、稍不均匀电场中的击穿电压稍不均匀电场击穿的实验规律：（1）电场越趋于均匀，间隙击穿前不发生电晕，极性效应不很明显，直流、工频、冲击击穿电压基本相同，击穿电压的分散性不大。
（2）电场背离均匀状态（尚属于稍不均匀电场），间隙击穿前同样不发生电晕，直流、工频、冲击击穿电压也基本相同，但极性效应开始显现，正极性击穿电压略高于负极性击穿电压。
球电极间击穿电压U和间隙距离d 的关系如图所示b（1）d小于D/4，电场比较均匀，直流、工频、冲击击穿电压相同；（2）d大于D/4，电场变得不均匀，直流、工频、冲击击穿电压相同，但出现极性效应，正极性击穿电压大于负极性。
（3）极性效应与极不均匀电场极性效应相反。
三、极不均匀电场中的击穿电压极不均匀电场中，影响击穿电压的主要因素是间隙距离，不同电极结构击穿电压的差别已不大。
原因：击穿前发生了电晕，空间电荷使外电场产生畸变。
极不均匀电场击穿特点：直流、工频、冲击击穿电压间的差别比较明显，分散性也较大，且极性效应显著。
对工程上极不均匀电场的处理：（1）电场不对称，参照棒（尖）- 板电极的数据；（2）电场对称，参照棒（尖）- 棒（尖）电极的数据。
（一）直流电压下的击穿电压尖-板及尖-尖空气间隙的直流击穿电压和间隙距离的关系。
（1）尖-板电极：击穿电压与电极极性有关，即极性效应。
尖为正极性时击穿电压低尖为负极性时击穿电压高。
（2）尖-尖电极：没有极性效应，击穿电压介乎极性不同的尖一板电极之间。
（二）工频电压下的击穿电压棒-棒及棒-板空气间隙的工频击穿电压和间隙距离的关系曲线。
（1）棒-板电极：击穿总是在棒的极性为正、电压达到峰值时发生。
（2）棒-棒电极：没有极性效应。
（3）棒-棒电极结构击穿电压略高于棒-板电极。