实验一大气压空气间隙的放电实验
空气中大气压下均匀辉光放电的可能性
用于工业生产的是大气压下空气中放电产生的等离 子体 - 虽然大气压下空气中电晕、 电弧、 介质阻挡放 电都能产生等离子体， 但电晕放电太弱因而处理效 率低； 电弧放电太强将损坏试品； 介质阻挡放电通常 是由一些具有较高能量密度的放电细丝组成的， 它 难以对材料进行均匀处理， 并可能损坏试品 - 因此， 最佳选择是功率密度适中 （ !" .0 ・1.
明亮的辉光层； 而间隙中间部分是相对暗层 ! 这与辉 光放电中阴极区是明亮的负辉光区， 其余部分是相 对较暗的正柱区的现象是一致的 ! 由于外加电压是 交变电压， 上下电极随时间交替为阴极， 因此， 图/ 所示的时间积分放电图像中靠近上下电极处均呈现
［1］ 出明亮的负辉光层 ! 另外， 法国的 9:;;<=*; 等 对大 气压下氦气在介质阻挡电极中的放电过程进行了数
图 & /%% 空气间隙中的大气压下似辉光放电
我们还对美国 @ABC 教授提出的离子捕获 （ <A=D ［5］ 机理 进行了实验验证 ! @ABC 认为： 如果选 B):’’<=>） 择合适的工作电压频率， 使间隙中放电产生的离子 来不及在外加电压的半周期 $ % / 时间内 （即外加电 场改变极性之前） 全部抵达阻挡介质， 这将在气体间 隙中留下空间电荷， 下一个半周期放电过程将受此 空间电荷的影响， 所需的放电场强将明显降低， 有利 于避免流注放电的形成 ! 对于产生大气压下辉光放 电而言， 合适的电压频率是使电场只捕获离子而不 捕获电子， 即
值模拟， 结果表明放电通道中各种参量 （电场、 电荷 密度等） 分布与低气压下辉光放电很相似， 同样存在 相对高场强的阴极位降区和等离子体的正柱区 ! ! ! $" 空气放电实验 实验表明空气中实现大气压下辉光放电的难度 很大 ! 当空气间隙为 /%% 时， 以肉眼观察， 间隙中放 电是均匀的， 我们称之为似辉光放电， 如图 & 所示 ! 增大空气间隙长度， 间隙中开始出现放电细丝 ! 当空 气间隙为 1%% 时， 放电已经是明显的丝状 （流注） 放 电， 如图 0 所示 ! 此时， 将放电时空气间隙上外加电 压的峰值 ! >， %:+ 除以间隙长度 " 所得到的平均电场 ・$% 7 " ， 大大高于氦气中放电的平均场 约为 &0?1,6 强 ! 因此， 当 #" 逐渐增大时， 必然出现流注放电 !
《高电压工程基础(第2版)》实验1气体间隙放电实验
实验一气体间隙工频放电实验一、实验目的1．观察交流高压作用下气体的放电现象；2．研究间隙距离、电极形状、电极极性对几种典型电极构成的空气间隙击穿电压的影响。
二、实验内容1．测量标准球隙在不同距离下的击穿电压值，并与球隙的标准值相比较，如有差别分析原因。
2．测量尖-板、尖-尖电极在不同极性直流电压作用下的击穿电压和极间距离的关系。
三、理论概述I．空气间隙（工频或直流作用下）击穿的基本原理在正常大气条件下，当电极间的电场不强时，空气是十分良好的绝缘体。
但当电场强度升高到某一临界值后，空气间隙就丧失其绝缘能力而击穿。
实际工作中遇到的大多数电场都是不均匀电场，所以在设计时，估算所需绝缘和安全距离时，都是以不均匀电场来考虑的。
1．尖-板电极外加电压达到某一数值后，由于尖极附近电场强度较其他地方大，所以在该处首先电离，中性气体分子分离成电子和负离子，产生碰撞游离和电子崩，形成电晕放电。
当尖极为正时，游离出来的电子跑向强场区，很快进入正极，而正离子则形成空间电荷，进一步加强了原来的电场，容易形成流注。
这样就有利于游离区域向负极扩张，容易使游离发展而导致整个间隙的击穿。
当尖极为负时，靠近尖极向该极缓慢移动的正离子使极间电场进一步削弱，这样游离区域难于向正极发展，不容易形成流注。
结果在同一间隙距离下后者比前者的击穿电压高很多。
至于起晕电压，由于负尖易于发射电子，容易形成自持的电晕放电，而正尖只有依靠空间光电离的作用才能形成自持的电晕放电。
故负尖极的电晕起始电压略低于正尖的电晕起始电压。
2．尖-尖电极放电同时由两个尖端开始，放电由正尖向负尖发展。
将尖-板电极与尖-尖电极的情况进行比较，由于尖-板之间的电容稍大于棒棒之间的电容，所以在同一电压作用下，当间隙距离相同时，尖-板间隙中的电荷密度大，最大电场强度也较高。
显然，尖-尖间隙的放电电压要高于正尖—负板的放电电压，但由于尖-尖间隙中正离子形成的空间电荷有利于放电的发展，故其放电电压又低于负尖—正板的放电电压。
高压实验一：气体、液体、固体放电特性实验
实验一气体、液体、固体放电特性实验一．实验目的通过对均匀场和非均匀场条件下气体击穿特性的比较，了解气体放电的基本原理，击穿发生和发展的基本过程；通过现象，了解液体、固体电介质的击穿过程。
二．基本原理（一）气体电介质的击穿过程气体放电可以分非自持放电和自持放电两种。
20世纪Townsend在均匀电场，低气压，短间隙的条件下进行了放电试验，提出了比较系统的理论和计算公式，解释了整个间隙的放电过程和击穿条件。
1、汤逊放电理论的适用范围：汤逊理论的核心是：(1)电离的主要因素是电子的空间碰撞电离和正离子碰撞阴极产生表面电离；(2)自持放电是气体间隙击穿的必要条件。
汤逊理论是在低气压、Pd值较小的条件下进行的放电实验的基础上建立起来的，这一放电理论能较好的解释低气压短间隙中的放电现象。
因此，汤逊理论的适用范围是低气压短间隙(Pd<26 66kPa.cm)。
在高气压、长气隙中的放电现象无法用汤逊理论加以解释，两者间的主要差异表现在以下几方面：(1) 放电外形根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙中均匀连续地发展。
低气压下气体放电发光区确实占据了整个间隙空间，如辉光放电。
但在大气压下气体击穿时出现的却是带有分支的明亮细通道。
(2) 放电时间根据汤逊理论，闻隙完成击穿，需要好几次循环：形成电子崩，正离子到达阴极产生二次电子，又形成更多的电子崩。
完成击穿需要一定的时间。
但实测到的在大气压下气体的放电时间要短得多。
(3) 击穿电压当Pd值较小时，根据汤逊自持放电条件计算的击穿电压与实测值比较一致；但当Pd值很大时，击穿电压计算值与实测值有很大出入。
(4) 阴极材料的影响根据汤逊理论，阴极材料的性质在击穿过程中应起一定作用。
实验表明，低气压下阴极材料对击穿电压有一定影响，但大气压下空气中实测到的击穿电压却与阴极材料无关。
由此可见汤逊理论只适用于一定的Pd范围，当Pd>26 66kPa. cm后，击穿过程就将发生改变，不能用汤逊理论来解释了。
高压放电间隙实验报告
高压放电间隙实验报告【实验报告】高压放电间隙实验引言：高压放电间隙实验是电学实验中的一项重要实验，通过对高压放电间隙进行研究，我们能够了解气体放电的基本原理和规律。
本实验旨在探究放电时间、电压和介质种类对放电间隙的影响。
实验目的：1. 研究不同电压下气体放电间隙的变化规律。
2. 探究不同介质种类对气体放电间隙的影响。
3. 结合实验结果，对气体放电的机理进行初步分析和讨论。
实验器材：高压发生器、电压表、间隙指示器、导线、气泵、实验介质。
实验步骤：1. 将高压发生器和电压表连接，调节电压表至待测电压值。
2. 通过导线将高压发生器与间隙指示器连接。
3. 打开气泵，在间隙指示器的指示下，慢慢向实验介质中注入气体。
4. 当观察到气体开始放电时，记录下此时的电压值和放电持续时间，并停止注气。
5. 更换不同的介质并重复步骤3和4。
实验数据处理：1. 绘制不同电压下放电持续时间与电压之间的曲线图。
2. 分析不同介质下放电持续时间的差异，并进行比较。
实验结果和讨论：根据我们的实验结果，我们得到了电压与放电时间之间的关系图，如图1所示。
根据图1，我们可以看出当电压逐渐增大时，放电时间逐渐变长。
这是因为电压的增加会提供更大的能量，使得电子与原子发生碰撞的几率增大，从而加快了电子的碰撞速度，导致放电时间的延长。
同时，我们还进行了不同介质下放电持续时间的比较，得到了以下结果：介质A 的放电时间最短，介质B的放电时间居中，介质C的放电时间最长。
这是由于不同介质的电离能不同，电离能越低，放电时所需的能量也越低，因此放电时间越短。
实验结论：1. 在给定的电压范围内，电压与放电时间呈正相关关系，电压增加时放电时间逐渐延长。
2. 在相同电压下，不同介质的放电时间存在差异，放电时间与介质的电离能有关，电离能越低，放电时间越短。
实验改进：1. 增加实验数据的采集点，以获得更加精确的曲线图。
2. 扩大实验范围，研究不同压强和温度条件下的放电特性。
大气压下不同气体中介质阻挡放电的实验与仿真研究
大气压下不同气体中介质阻挡放电的实验与仿真研究介绍大气压下不同气体中介质阻挡放电是一个重要的研究领域，它在电学、物理学和工程学等多个领域中具有广泛的应用。
本文将通过实验与仿真研究的方式，探讨不同气体中介质对放电现象的阻挡效应，并分析其机理与应用。
实验设备与方法实验设备1.气体绝缘试验箱2.放电电极3.介质故障放电监测系统实验步骤1.在气体绝缘试验箱中设置放电电极，并选择不同的介质2.调节气体压力，确保在大气压下进行实验3.使用介质故障放电监测系统，记录放电现象，并对其进行分析与比较仿真研究方法1.借助电磁场有限元仿真软件，建立模型2.设置不同的气体介质，并模拟大气压下的放电现象3.分析仿真结果，并与实验数据进行对比和验证实验结果与讨论不同介质的放电现象比较通过实验记录和仿真研究，我们对不同气体介质的放电现象进行了比较。
以下是比较的主要结果：1. 氮气•放电现象：氮气下的放电现象较为弱化，放电电流较小•机理分析：氮气中分子稳定，不易形成电离层，阻碍了放电的传导•应用前景：氮气可作为绝缘介质，用于电气设备的绝缘保护2. 氧气•放电现象：氧气下的放电现象较为明显，放电电流较大•机理分析：氧气中分子较活跃，易形成电离层，促进电流传导•应用前景：氧气下的放电现象可用于氧气传感器等设备中的电气检测3. 二氧化碳•放电现象：二氧化碳下的放电现象较为稳定，放电电流适中•机理分析：二氧化碳中分子较稳定，形成电离层的速度适中•应用前景：二氧化碳可作为一种常见的绝缘介质，在电气设备中具有广泛应用仿真结果与实验数据的对比通过将仿真结果与实验数据进行对比，我们发现两者存在一定的一致性。
然而，由于实验条件和仿真模型的差异，造成数据上的差异是不可避免的。
因此，我们需要结合实验和仿真结果来得出更准确、可靠的结论。
机理分析与应用前景放电的机理分析放电现象的产生涉及复杂的物理和化学机理。
其中，气体中分子的电离和电子的运动是关键因素。
高电压技术空气间隙的放电实验
本科实验报告
课程名称：高电压技术
实验项目：空气间隙的放电试验实验地点：高压馆
专业班级：学号：
学生姓名：
指导教师：
2015年 6 月9 日
空气间隙的放电实验
一、实验目的
1.熟悉高压试验变压器和配套装置的使用方法；
2.观察均匀、不均匀电场气体间隙放电、击穿现象；
3.观察均匀、不均匀电场下的气体间隙在不同电极距离的击穿电压波形中放电时
延的变化。
4.掌握击穿电压的换算；
5.了解均匀、不均匀电场气体间隙放电电压和电极距离的关系；
二、实验内容与要求
1.测量尖—板电极不同电极距离的工频击穿电压；
2.测量板—板电极不同电极距离的工频击穿电压；
3.作出标准条件下气体间隙击穿电压和电极距离的实验曲线。
三、实验装置与接线图（原理框图）
1.实验设备
(1)遥控放电球隙器
(2)试验变压器
(3)保护电阻
(4)导线、放电电极若干
(5)保护球隙
(6)控制台(交流接触器、调压器、电压表、过流保护等)
2.原理框图
四、实验步骤
1．按照原理图接线并检查；
2．调节好被试品间隙距离；
3．合上控制台“启动”开关；
4．旋转控制台上调压器操作盘，均匀缓慢升压，直至间隙击穿，记录击穿电压值和间隙距离值；
5．旋转控制台上调压器操作盘，至0位；
6．重新调节被试品间隙距离；
7．重复3．4．5．6．项操作，测出不同间隙距离下的放电电压。
五、注意事项
1．注意记录实验时的环境条件，用来做换算用。
六、实验数据记录和处理。
气体局部放电实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在研究气体绝缘设备中局部放电的特性，通过实验观察和分析不同气体介质中局部放电的现象，探究局部放电对气体绝缘性能的影响，为提高气体绝缘设备的安全性和可靠性提供理论依据。
二、实验原理局部放电是指在高压电场作用下，气体介质中出现的电击穿现象。
当电场强度超过气体的击穿场强时，气体介质中的分子会发生电离，产生自由电子和正离子，形成导电通道，从而发生局部放电。
局部放电会对气体绝缘设备的绝缘性能造成损害，甚至引发设备故障。
本实验采用直流高压电源对气体介质施加电场，通过测量放电电流、电压等参数，分析不同气体介质中局部放电的特性。
三、实验设备1. 直流高压电源：输出电压0～30kV，输出电流0～1mA。
2. 电流探头：测量范围0～10mA。
3. 电压探头：测量范围0～30kV。
4. 气体介质：空气、氮气、SF6等。
5. 实验室气瓶：用于存储实验用气体。
6. 电压表、电流表、示波器等测量仪器。
四、实验步骤1. 准备实验用气体：将空气、氮气、SF6等气体分别充入实验室气瓶中，确保气体纯净、无杂质。
2. 安装实验设备：将直流高压电源、电流探头、电压探头等设备连接好，确保连接牢固、接触良好。
3. 选择实验气体：依次选择空气、氮气、SF6等气体作为实验介质，分别进行实验。
4. 施加电场：调整直流高压电源输出电压，使气体介质中的电场强度逐渐增加。
5. 观察放电现象：通过示波器观察放电电流、电压波形，记录放电开始、结束时间，分析放电特性。
6. 数据处理：将实验数据整理成表格，分析不同气体介质中局部放电的特性。
五、实验结果与分析1. 空气介质实验结果显示，空气介质在电场强度较低时，不易发生局部放电；随着电场强度的增加，放电电流、电压逐渐增大，放电频率逐渐降低。
2. 氮气介质实验结果显示，氮气介质在电场强度较低时，局部放电现象与空气介质相似；随着电场强度的增加，放电电流、电压逐渐增大，放电频率逐渐降低。
3. SF6气体介质实验结果显示，SF6气体介质在电场强度较低时，不易发生局部放电；随着电场强度的增加，放电电流、电压逐渐增大，放电频率逐渐降低。
气体放电规律实验
实验一气体放电规律实验一、实验目的：1．通过在工频的电压形式下，对不同电极结构：板---板、针----板在空气中的放电实验，对不同电场下的放电规律有直观的认识。
二、实验内容：1．按照接线图进行接线，并检查接线是否正确。
2．按工频高压实验控制台的操作方法开始以适当的速度升压，测量电极（板---板、针----板）在不同的五个距离下的气体放电电压值，每个距离测量三次电压，取其平均值。
三、实验用设备仪器及材料：1．AT：TDJA-----50/0.5，0~400V，感应调压器一台；2．T：YDJ-------25kV A/150Kv，实验变压器一台；3．MK：门开关，一个；4．V1：交流电压表，一块；5．R1：保护用水电阻，二个；6．C X：被试品（板---板、针----板电极）二个。
四、实验原理图：五、实验步骤：a)按实验原理图进行接线，并由指导教师检查接线是否正确；b)确定实验区域无人，方可关闭实验区大门；c)接通工频高压实验控制台电源，同时将调压器调到初始位，准备工作结束；d)启动工频高压实验控制台的调压器开关；e)启动工频高压实验控制台的变压器开关；f)升压速度要均匀，同时仔细观察被测电极（板---板、针----板）的放电现象，当电极在空气中击穿时，则记录下电压表的工频电压值，每个距离的电压值需测量三次，取其平均值、并列表。
六、实验结果分析：1．实验数据2．绘制d(mm)-----U(kv)图形七、注意事项1）接线时高压线不要距接地线或其它接地物太近；2）接好线后所有人离开高压区，关好门之后才能合闸；3）升压速度不要太快，尽可能均匀；4）操作时，注意实验区情况，随时准备断电；5）高压实验要注意安全，每次操作完毕，需放电后才允许进入实验区。
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实验一大气压空气间隙的放电实验
一、实验目的
1.观察不均匀电场气体间隙放电、击穿现象；
2.研究不均匀电场气体间隙放电电压和电极距离的关系；
3.观察在不均匀电场下，电极极性对空气间隙击穿电压的影响。
二、基本原理
在实际工程应用中，许多电气设备都利用空气作为绝缘介质，因此，对空气间隙的抗电强度和击穿特性的研究在高压技术中具有一定的实际意义，一定距离下空气间隙的击穿电压与空气间隙的电场分布（均匀或不均匀、对称或不对称）、电压作用时间、电压极性、大气条件等一系列因素有关，这些影响因素十分复杂，很难用明确的数学解析式表示，所以在工程上常常是以实验的方法来确定空气间隙的抗电特性。
实际工程中设备击穿往往都发生在不均匀电场，实验中采用针——板间隙来模拟不均匀电场的空气间隙。
通过测定这种间隙在不同电压作用下的击穿特性，以决定空气间隙在实际工程中各种击穿电压和电气设备的安全距离。
三、实验接线图
放
电
观
察
室
图1 气体间隙放电试验接线图
四、实验内容
1.确定针——板电极间隙的击穿电压和间隙距离之关系曲线；
①当针为正极性时
②当针为负极性时
2.记录上述各种情况下的电晕起始电压；
3.观察在极不均匀电场下的极性效应。
五、实验步骤
1.按试验接线图接好直流高压电源和放电电极；
2.调节好放电电极的间隙距离；
3.可调直流电源调节到6V（调节范围再6V-22V。
DC/DC升压器输出为可
调直流电源电压的1000倍）；
4.合上空气开关，逐渐升高直流电源电压；
5.直至间隙击穿，断开空气开关，记录击穿电压值和间隙距离值；
6.重复2、3、4、5项操作，测出不同间隙距离下的击穿电压。
六、实验注意事项
1.在实验中不得接近高压电源和带电设备之周围，保持必要的安全距离，以
免发生危险；
2.合上空气开关前应先检查直流电源是否调节到6V；
3.一旦气体间隙被击穿，2~3秒内将空气开关断开。
七、实验报告
1. 针——板电极间隙的击穿电压和间隙距离之关系。
2.上述各种情况下的电晕起始电压。
3.对实验中观察到的放电现象和实验结果进行研究，分析电极的极性对击穿电压的影响。