Bài giảng Kỹ thuật cao áp: Chương 5 - TS. Nguyễn Văn Dũng

(BQ) (BQ) Bài giảng "Kỹ thuật cao áp - Chương 5: Phóng điện trong chân không" cung cấp cho người học các kiến thức: Giới thiệu, phân loại chân không, đặc tính phóng điện trong chân không, nguyên lý phóng điện trong chân không. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật cao áp: Chương 5 - TS. Nguyễn Văn Dũng CHƯƠNG V: PHÓNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG 1. Giới thiệu 2. Phân loại chân không 3. Đặc tính phóng điện trong chân không 4. Nguyên lý phóng điện trong chân khôngTS. Nguyễn Văn Dũng. 8/3/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào. 1. Giới thiệu Theo lý thuyết Townsend/streamer, phóng điện xảy ra khi tồn tại chất khí giữa hai bản cực và chất khí bị ion hóa Chân không không tồn tại các chất khí  không dẫn điện và không bị phóng điện  chất cách điện lý tưởng Thực tế, sự hiện diện của các điện cực kim loại là nguồn gốc gây ra phóng điện trong chân không nhưng ở điện áp rất cao Chân không được sử dụng làm cách điện cho máy cắt, rơle, khởi động từ… Máy cắt chân không cấp trung thế dần thay thế máy cắt dầu, máy cắt SF6 và các loại máy cắt khác TS. Nguyễn Văn Dũng. 8/3/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.Máy cắt chân không chiếm ưu thế ở cấp trung thếTS. Nguyễn Văn Dũng. 8/3/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.Kết cấu của máy cắt chân không (7,2-36 kV)-Siemens Chân khôngTS. Nguyễn Văn Dũng. 8/3/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào. 2. Phân loại chân không  Chân không cao: 10-3-10-6 Torr 1 torr = 1 mmHg  Chân không siêu cao: 10-6-10-8 Torr = 1mbar  Chân không cực cao: < 10-9 Torr Cách điện chân không có áp suất 10-3-10-6 TorrTS. Nguyễn Văn Dũng. 8/3/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào. 3. Đặc tính phóng điện trong chân không  Phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của điện cực kim loại  Phụ thuộc vào kim loại làm điện cực  Phụ thuộc vào độ tinh khiết của kim loại vào điện cực  Phụ thuộc vào độ chân không nhưng khi áp suất nhỏ hơn 1 bar, điện áp phóng điện không phụ thuộc vào độ chân không  Áp suất khoảng 1 bar, quảng đường tự do trung bình giữa hai lần va chạm  = 50 mm  không tồn tại phóng điện thác hoặc dòng điện tửTS. Nguyễn Văn Dũng. 8/3/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào. a. Sự phát xạ điện tử từ cực âm – Schottky effect Điện trường cao  Trong môi trường chân không, điện tử phát xạ từ cực âm khi điện trường tác dụng đủ lớn  Bán kính mũi nhọn (cực âm) khoảng vài nm  Phát xạ điện tử có thể xảy ra ở nhiệt độ phòngTS. Nguyễn Văn Dũng. 8/3/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.  Giản đồ năng lượng của mặt tiếp xúc kim loại -chân không EF: mức năng lượng Fermi f Chân EF không EC: năng lượng vùng dẫn Ec Kim loại f: công thoát kim loại  Để tách điện tử từ kim loại, cần phải cung cấp cho điện tử năng lượng lớn hơn giá trị EF +f (nhiệt năng hoặc năng lượng điện trường)  Khi năng lượng cung cấp cho điện tử từ điện trường  hiệu ứng SchottkyTS. Nguyễn Văn Dũng. 8/3/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào. Thế năng của điện tử tại vị trí cách bề mặt kim loại đoạn x q2 PE ( x)  EF  f    Tổng thế năng của điện tử 16 o x q2 Thế năng của điện tử do tác ...