EPF10K130EQC240-1要大于一般气体的游离度。图2-21表示的是铜、汞蒸气和几种气体的游离度与温度的关系。由此可知,在同一温度下,当气体中混有金属蒸气时,其游离度要比纯气体时高,即其电导率较大。

应当指出,热、光也和碰撞一样,可以先使中性粒子激励,然后再使之游离。在实际情况下遇到的空间游离,常常不是单一的方式。例如,在电场游离过程中,由碰撞而产生的电子中性粒子.和正离子可能彼此相遇而复合成中性粒子,复

合时释放出的能量以光量子的形式辐射给周围的中性粒子,引起后者游离、激励或者加速它铜、汞蒸气和凡种气体们的热运动。在热游离的过程中,光游离的作的游离度与温度的关系用更加强烈,这一点可从电弧发出强烈的紫外线光得到说明。

消游离方式,游离产生新的带电粒子,使气体中带电粒子的含量增加。与此同时,在游离气体中还进行着一个相反的过程,也即存在着带电粒子不断减少的过程,这个过程叫做消游离。所谓消游离是指游离气体中带电粒子自身消失或失去电荷而变为中性粒子的现象。消游离的方式有复合和扩散两类。

复合两个带有异号电荷的粒子相遇后相互作用而消失电荷的现象叫做复合。在实际情况下复合的方式有下述几种。

表面复合 电子进入阳极;负离子接近阳极后将电子移给阳极,自身变为中性粒子;正离子接近阴极后从阴极取得电子,自身变为中性粒子。这些现象都属于表面复合。还有带电粒子接近未带电的金属表面时,会在金属表面感应出相反的电荷。由于库仑力的作用,带电粒子被吸附在金属表面。此时如果有另外一个带异号电荷的带电粒子也走向该金属表面,则两带电粒子通过金属分别交出和取得电子而变成中性粒子,这一过程如图2-22所示。在绝缘材料表面,由于绝缘体被带电粒子感应而极化后,能吸引异号的带电粒子因而也会产生类似金属表面的复合情况在金属表面的复合过程.

空间复合 在两极之间的间隙中,如正离子和电子相遇,就可直接复合形成一中性粒子,这种复合方式叫直接复合。有时一个电子可能先和中性粒子粘合形成负离子,然后再和正离子复合形成两个中性粒子,这种复合方式叫做间接复合,图2-23所示的是空间间接复合的过程。

复合的过程也是电子和正离子的电磁场相互作用的结果,这也需要一定的作用时间。带电粒子的运动速度越高,复合的可能性越小。由于电子的运动速度很大,所以空间直接复合的几率比空间间接复合的几率小得多(约小1000倍)。电子和中性粒子形成负离子的可铜电极在空气中的叱c与pJ的试验(实线)和计算(虚线)曲线巴申曲线的最低点,代表间隙最容易被击穿的情况。

需要说明的是巴申曲线只给出均匀电场的击穿电压。实际的电气元件中,电场都不是完全均匀的,这时的击穿电压一般均低于巴申曲线上的数值。自持放电又可细分成若干阶段,按图2-25中的曲线分为:

汤逊放电区,曲线的BC段;

辉光放电区,曲线的CD段;

弧光放电区,曲线的DEF段,这时在间隙之间产生电弧。

在开关电器中,气体间隙击穿以后,通常立即发生弧光放电,此时弧隙中带电粒子的变化情况可用下式表示:

式中弧隙中带电粒子随时间的变化率;

由于光、热发射和光、热游离作用,带电粒子随时间的变化率;

由于高电场发射,二次电子发射和电场游离作用,带电粒子随时间的变化率;

由于复合作用,带电粒子随时间的变化率;

由于扩散作用,带电粒子随时间的变化率。

如果dⅣ/dε>0,则弧隙中带电粒子越来越多,电弧燃烧将趋于炽烈。如果dⅣ/dt(0,则弧隙中带电粒子越来越少,游离作用减弱,电弧将趋于熄灭。如果dⅣ/dt=0,则弧隙中带电粒子数保持不变,电弧将稳定燃烧。所以式(2-25)是根据弧隙中带电粒子数的增减来判别电弧燃烧是趋子炽烈、熄灭还是稳定燃烧的公式 离子平衡公式。

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