第二章电气绝缘基础知识安庆培训基地汪辉电工进网作业许可考试2内容提要第一节气体介质的绝缘特性第二节液体介质的绝缘特性第三节固体介质的绝缘特性第四节组合绝缘的耐电特性思考题与习题3第一节气体介质的绝缘特性一、空气间隙的击穿机理二、均匀电场中气体间隙击穿电压与气体密度的关系三、电场是否均匀对空气间隙击穿电压的影响四、气体间隙的直流击穿电压和极性效应五、冲击电压作用下的空气间隙的击穿电压4六、影响气体间隙击穿电压的各种因素七、六氟化硫（SF6）气体的绝缘特性八、气体放电的不同形式九、气体中固体介质的沿面放电5大纲要求1.掌握气体介质的击穿机理;2.熟悉影响气体介质击穿的主要因素;3.了解气体放电的不同形式4.掌握气体中固体介质的沿面放电6本节重点介绍：空气间隙的击穿机理和影响空气击穿电压的各种因素。7研究在电场作用下，气体间隙中带电离子的形成和运动过程气体间隙中带电离子是如何形成的；气体间隙中带电通道是如何形成的；带电通道形成后，又是如何维持持续放电的第一节气体介质的绝缘特性8一、空气间隙的击穿机理1、电离（游离）定义：电子脱离原子核的束缚使原子成为自由电子和正离子的过程。电离的形式：碰撞电离、光电离、热电离、表面电离等。气体分子本身的电离和气体中的固体和液体金属的表面电离9为什么绝缘体不导电，而导体能够导电？先思考：10绝缘体内部：原子核周围的电子被原子核牢牢束缚，称为束缚电子；导体内部：存在大量脱离原子核束缚的电子,称为自由电子。为什么绝缘体不导电，而导体能够导电？11空气是绝缘体，那么触头之间的空气为什么会产生电弧，从而形成了一个导电的通道呢？思考：12空气为什么会产生电弧？这是由于,此时的空气中出现了大量的自由电子，我们称空气被游离了，游离状态下的空气和导体一样具有导电性能。游离——中性质点转化为带电质点（自由电子和正离子）。13在切断电路时，空气（或其他绝缘介质）是如何由绝缘状态转变为导电状态（即游离状态）的呢？思考：电弧电流14①强电场发射（在触头间最初产生自由电子的原因之一）在开关触头刚刚分离的瞬间，当电场强度E（E=U/s）超过3×106伏/米以上金属触头阴极表面的电子被电场力拉出，称为强电场发射。游离过程主要有以下四种形式：15②热电子发射（在触头间产生自由电子的原因之二）触头即将分开的瞬间，触头之间的压力以及接触面积减小，接触电阻（Ｒc）增大，电流（I）通过此接触电阻，使得电能损耗（I2Rc）增大。在触头表面出现炽热点，温度极高，使得自由电子能量增加，运动加剧，阴极表面就会有电子跑出，形成热电子发射。16③碰撞游离（形成电弧的原因）具有很高的速度和巨大的动能的电子，不断地与空气（或其他绝缘介质）的原子或分子发生碰撞，使原子核周围的束缚电子释放出来，形成自由电子和正离子称为碰撞游离。17自由电子在强电场的作用下，加速向阳极运动，这些具有很高的速度和巨大的动能的电子，不断地与空气（或其他绝缘介质）的原子或分子发生碰撞，使原子核周围的束缚电子释放出来，形成自由电子和正离子，这种现象就称为碰撞游离。思考：什么叫碰撞游离？18碰撞游离连续进行就可能导致触头间充满了带电质点即大量的电子和正、负离子，具有很强的电导性。此时在外加电压作用下，触头间介质就会被击穿而形成导电的电弧通道。19碰撞游离过程示意图自由电子向阳极加速运动阴极阳极碰撞出新的自由电子20电弧的形成④热游离（维持电弧燃烧的原因）空气（或其他绝缘介质）分子在电弧极高温度下产生迅速的不规则运动，具有很大的动能，相互碰撞,游离出自由电子和正离子称为热游离。电弧的温度极高，如前所述，可达到几千甚至上万摄氏度，空气（或其他绝缘介质）分子在此高温作用下，产生迅速的不规则运动，具有很大的动能，相互碰撞,游离出自由电子和正离子，形成热游离，增加了开关电器熄灭电弧的难度。212、空气间隙的击穿过程（1）碰撞电离（2）电子崩（3）非自持放电和自持放电（4）流注带点粒子在足够大的电场作用下，高速运动并不断加速，出现强烈的碰撞电离，形成电子崩，由许多电子崩产生大量...
