提高气隙击穿电压的方法
产品工作在高海拔地区的绝缘强度要比在较低海拔地区(1000m以下)低,若单纯地放大产品的间隙,势必增加产品的尺寸。采用以下几种方法,可以提高产品气体间隙的击穿电压,甚至能缩短间隙距离、减小产品的尺寸。
(1)改进电极形状以改善电场分布
间隙电场越均匀,平均击穿场强越高。可用改变电极形状、增大电极曲率半径的方法使电场分布趋于均匀,电极表面及边缘处应很好加工,避免毛刺和尖利棱角,以消除局部电场增强的现象。
(2)利用屏障提高击穿电压
在电场极不均匀的空气间隙中,在适当的位置放入薄的片状固体绝缘材料(例如纸或纸板),可显著提高间隙的击穿电压,这就是屏障效应。薄屏障本身的绝缘强度没有重要意义,即使它的击穿电压很低,屏障效应依然存在。
(3)采用压缩气体
低气压下空气的绝缘强度比较低。如果提高气压,分子密度增大,电子平均自由行程缩短,可使空气间隙的击穿电压大大提高。
采用压缩气体的缺点是对设备容器的机械强度及密封等方面的要求提高了,从而增加了制造成本。
(4)采用高介电强度气体
高介电强度气体是指具有高分子量的含有卤族元素的化合物。在常压下,它们的介电强度约为空气的2.5倍,提高压力可得到相当于一般液体或固体绝缘的介电强度。采用这种气体代替空气,可大大提高间隙的击穿电压。空气中混用一部分这种气体,也可提高间隙击穿电压。
(5)利用真空的绝缘强度
根据巴邢曲线,当气压很低接近真空时,击穿电压迅速提高,因此采用高真空可显著提高间隙的击穿电压。 2100433B