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電源類型對(duì)電樹(shù)枝引發(fā)的影響

發(fā)布時(shí)間：2020-10-21 12:52:59人氣：

空間電荷注入可以改變絕緣材料內(nèi)部的電場(chǎng)，例如在針一板電極這樣極不均勻電場(chǎng)中，同極性空間電荷使介質(zhì)中電場(chǎng)均勻化，即提高了擊穿電壓；相反，異極性空間電荷使電場(chǎng)畸變，即降低了擊穿電壓。下面就不同電源類型進(jìn)行分析：

1）交流電壓

在交流電壓下，針電極上的電壓幅值和方向都在不斷變化，這使空間電荷的自建電場(chǎng)加強(qiáng)了原電場(chǎng)的作用，即降低了擊穿場(chǎng)強(qiáng)，因此，交流電壓下電樹(shù)枝引發(fā)電壓最低。

2）直流電壓

在直流電壓下，波形長(zhǎng)期穩(wěn)定，針電極不斷向介質(zhì)注入電子或空穴，形成同極性空間電荷。同極性電荷的注入大大削弱了針尖附近的電場(chǎng)，使電場(chǎng)均勻化，因此直流電壓下引發(fā)電壓最高。并且當(dāng)針尖為負(fù)極性時(shí)，削弱針尖附近電場(chǎng)的作用要大于當(dāng)針尖為正極性時(shí)的情況，所以當(dāng)針尖為負(fù)極性時(shí)，電樹(shù)枝的起始電壓要高于針尖為正極性時(shí)的情況。

3）交流電壓下疊加沖擊電壓

第一種情況下，當(dāng)施加的交流電壓較低時(shí)，電樹(shù)枝起始電壓幾乎不受其影響。由電極引入的空間電荷對(duì)于電樹(shù)枝的引發(fā)仍起著重要作用，影響絕緣擊穿的強(qiáng)度的主要因素是空間電荷，當(dāng)沖擊電壓與交流電壓的極性相同時(shí)，擊穿強(qiáng)度隨交流電壓場(chǎng)強(qiáng)的增加而略有增加，這相當(dāng)于同極性電荷的作用，而當(dāng)沖擊電壓與交流電壓的極性相反時(shí)，擊穿強(qiáng)度則隨交流電壓場(chǎng)強(qiáng)的增加而減少，相當(dāng)于異極性電荷的作用。第二種情況，施加的交流電壓超過(guò)一定幅值時(shí)，電樹(shù)枝起始電壓隨著施加的交流電壓的增大而減小。在此情況下，交流電壓場(chǎng)強(qiáng)己接近于絕緣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，在交流場(chǎng)強(qiáng)高的區(qū)域內(nèi)，被交流電壓場(chǎng)強(qiáng)加速的電荷會(huì)因疊加的沖擊電壓而進(jìn)一步得到加速，最終導(dǎo)致電樹(shù)枝的產(chǎn)生。

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