实验2 电晕放电及其电流测试1.doc

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1、实验2电晕放电及其电流测试实验目的了解尖板交直流电晕放电的过程；掌握交直流电晕放电电流的观测方法；了解电晕放电电流和电容电流的特征区别；了解电晕放电的原理与特征。实验原理1.电晕放电原理：　　在极不均匀电场中，介质在外加电场的作用下，在高场强电极附近外施场强局部大到足以引起空气电离时，产生局部空气的自持放电现象称作电晕放电。开始发生电晕的电压称为电晕起始电压。　　针电极－板间隙中的电场分布是典型的极不均匀电场。　　这种间隙中，针电极附近的电场强度很高，而远离针电极区域的电场强度则低得多，因此电离过程总是先从针电

2、极附近开始，电子崩产生后迅速形成空间电荷，由于正离子运动缓慢，正空间电荷积聚在针电极附近。　　针电极的极性不同时，空间电荷的作用是不同的，存在着所谓的极性效应。2.实验电路原理图：　图1实验原理图中，220V交流电源经开关到调压器分别可接到由串级整流电路构成的高压直流电源和变压器上，由此可分别获得直流和交流高压。　　实验采用的电极为针板电极系统，通过改变接线方式可在针电极上施加正负极性直流电压和交流电压。　　板电极是由5个相互间隔为0.5mm的环状电极组成，放电时一、三、五环的电流信号经相应通道CH1、CH3和

3、CH5上的电阻转化成电压信号后接到示波器上，以便观测电流信号波形。电流I和电压U之间的关系为:I＝U/R（mA）　　若相应环面积为S，则电流密度J为:J＝I/S（mA/cm2）实验步骤1．交流电压下的电晕放电（1）按交流实验线路接好电路；　选择针电极，将针板间隙距离调为1.5cm；　调节好示波器（如调至交流测量档，为观察起始电晕，纵坐标显示幅值调至10mv/div，横坐标调至10ms/div较为合适，此时可以看清楚工频电压波形）；　监视控制台上调压器输出电压表的值；　给调压器通电，慢慢升高其输出电压；　从示波器

4、上观察起始电晕，当出现电晕脉冲时，记下此时的电晕起始电压；　继续升高电压到电晕起始电压的1.5、2.0、2.5倍，分别测量第一、三、五环上的电容电流及电晕电流值；（暂时先记录电阻上的电压值，留待以后处理。）　测完后，把调压器调到零电压后断开电源开关，在高压端挂上接地杆。（2）将针板间隙距离依次调为2.0cm、2.5cm，重复步骤（1）。2．直流电压下的电晕放电：　（1）确认接地杆可靠接地挂在直流高压电源端，按直流实验线路接好电路，并记下此时倍压电路的输出极性；　　　将针板间隙距离调为1.5cm；　　　此时将示波

5、器调至直流测量档（纵坐标显示幅值调至10mv/div，横坐标调至1ms/div较为合适）；　　　监视控制台上调压器输出电压表的值；　　　取下接地杆，合上开关给高压直流电源通电，缓慢升高其输出电压；　　　当示波器上出现电晕脉冲时，记下此时的电晕起始电压；　　　升高电压至电晕起始电压的1.2倍，此时记下电晕脉冲幅值及电晕放电频率（读频率时可调节示波器横坐标显示值至屏幕上显示5～15个电晕脉冲时读数）；　　　然后换至其它环用同样的方法测量电晕电流幅值及频率；　　　继续升高电压到电晕起始电压的1.6、2.0倍，同样测量

6、各环上的电晕电流幅值及频率；　　　测完后将调压器调零后断开电源开关，并对高压端通过限流电阻放电，放完电后把接地杆直接挂在直流电源高压端。　（2）将针板间隙距离依次调为2.0cm、2.5cm，重复上述步骤（1）。表格数据1．交流测量结果间隙距离：1.5cm起晕电压环电容电流密度电晕电流密度 12345平均值电压11        3       5       电压21        3       5       电压31        3       5       间隙距离：2.0cm起晕电压环电容电流密度

7、电晕电流密度 12345平均值电压11        3       5       电压21        3       5       电压31        3       5       间隙距离：2.5cm起晕电压环电容电流密度电晕电流密度 12345平均值电压11        3       5       电压21        3       5       电压31        3       5       注：为实验记录方便，以上的电容电流及电晕电流值均可记为相应电流在其流过电阻时所

8、产生的电压值，实验后再作处理。2．直流测量结果直流极性间隙距离：1.5cm间隙距离：2.0cm间隙距离：2.5cm起晕电压环电晕电流平均幅值电晕脉冲频率起晕电压环电晕电流平均幅值电晕脉冲频率起晕电压环电晕电流平均幅值电晕脉冲频率   电压11  电压11  电压11   3   3   3  5  5  5  电压21  电压21  电压21   3   3   3  5  5  5