低溫液體介質擊穿

低溫液體介質擊穿是指在足夠強的電場作用下，低溫液體介質失去絕緣性能而變成導電狀態。低溫液體介質的擊穿機理與常溫下液體介質的擊穿相似。

低溫液體介質擊穿

正文

在足夠強的電場作用下，低溫液體介質失去絕緣性能而變成導電狀態。電工中使用的低溫液體指溫度低於100K的液化氣體，主要有液氮液氫和液氦。低溫液體是一種良好的絕緣介質。與變壓器油相比，除液氦的擊穿電壓稍低外,液氫和液氮的擊穿電壓均高於變壓器油,與一般常溫下的液體介質相似。低溫液體的擊穿電壓和一系列因素有關，如電極距離、溫度、壓力、電極材料和表面狀態、液體中的雜質以及電壓種類等。圖示不同低溫液體的交流工頻擊穿電壓與電極距離、溫度的關係。

低溫液體介質擊穿

低溫液體介質的擊穿機理與常溫下液體介質的擊穿相似。對純淨低溫液體的擊穿理論主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論。電擊穿理論和氣體放電的湯森理論相似。從陰極發射的電子在電場中加速，和液體分子碰撞並使之電離，電子增加形成電子崩，最後導致擊穿。氣泡擊穿理論是在強電場下，低溫液體介質因電子加熱等原因產生氣泡，氣泡內發生放電導致液體介質擊穿。因為低溫液體的蒸發潛熱比一般液體要小，比較容易形成氣泡。
實際工程上所採用的低溫液體不可避免地含有雜質，而雜質的介電係數比低溫液體介質的大，在外界電場作用下容易排列成“小橋”，而使擊穿電壓下降。試驗表明，流動中的液氮的擊穿電壓比靜止時高，這是因為流動阻止了雜質顆粒向高強場區集中，而不容易形成“小橋”。

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