高气压电击穿

高气压电击穿有以下特点：

①超过一定气压Pc之后（各种气体的Pc值不同，例如SF6的Pc约在6kg/cm²以上），击穿电压有较大的分散性。经过多次放电之后(一般称“锻炼”)，击穿电压值渐趋稳定。但即使在锻炼之后，偶尔也会出现很低的击穿电压。

②阴极材料对击穿电压有影响。阴极材料的结构，例如有无杂质，单晶或多晶，是否有位错等，也会影响击穿电压的大小。

③电极表面状态的影响。电极表面加工及清洁程度对击穿电压有作用。如电极经抛光、除油等处理后，击穿电压比处理前高。

④电极面积增大，击穿电压将有所降低。

⑤气体中若含有水气及悬浮尖埃等杂质，则会降低击穿电压。因此所充气体应经过净化处理。

1.气体状态：密度大，击穿电压会升高；密度小，击穿电压会降低，密度太小，也降低；气压与温度通过对密度的影响，影响击穿电压；气压越大，击穿电压越高；温度增大，击穿电压增大； 

2.电压作用时间：均匀电场，击穿电压与电压波形、电压作用时间无关；极不均匀电场，雷电冲击击穿电压比工频冲击电压高得多；极不均匀电场，操作冲击电压，如果波前时间T1与间隙S比，处于临界波前时间T0附近，则可能低于工频冲击击穿电压； 

3.电压的极性：均匀电场，击穿电压与电压极性无关；极不均匀电场，当棒为正极时，直流击穿电压与工频冲击电压接近相等；极不均匀电场，当棒为负极时，直流击穿电压远高于工频冲击电压； 

4.电场均匀程度：电场越均匀，击穿电压高； 

5.电极材料与光洁：表面不易发射电子，击穿电压高；表面光洁，击穿电压高； 

6.不同气体类型：卤素元素气体，击穿电压比空气高几倍。2100433B

由于气体压力与气体密度成正比，因而气压将直接影响电子的自由程，从而影响电离和击穿。帕邢定律表明，在相同的间隙距离下，提高气体压力可提高其击穿电压。

根据电弧运动过程中，弧柱所经过区域重击穿放电发生的空间位置，在综合考虑电弧等离子体电极属性基础上，将重击穿分为以下两种：

触头间隙的重击穿

包括阳极侧重击穿、阴极侧重击穿及混合重击穿，如图1所示。触头间的重击穿造成电弧电压大幅骤降，严重增加燃弧时间，加剧触头的侵蚀，缩短开关电器的电寿命。

触头与电弧等离子体之间的重击穿

电弧等离子体与触头之间的击穿放电形成放电通道，电弧呈局部分叉的形态，如图2所示。这种重击穿是直流大功率继电器桥式双断点触头中特有的现象。该重击穿会对触头边缘造成严重烧蚀，同时在灭弧室内形成大面积烧弧区域，给直流大功率继电器灭弧室内部其他零部件带来严重侵蚀甚至爆炸的隐患。

重击穿放电具有随机性，因此，在说明不同电压等级下的重击穿概率时，重击穿发生概率按如下步骤进行计算：在每一电压等级下，电流保持50A不变，反复进行50次分断电弧实验；根据电弧电压曲线结合高速摄像机拍摄到的电弧图片现象判断是否发生重击穿；出现前文描述的两类重燃的任何一种情况则计为该次分断发生重燃，单次分断电弧中出现多次重燃按一次重燃进行统计。

重燃概率P计算公式为：P=N₀/N

式中，N₀为重击穿出现的次数；N为相同条件实验的次数（50次）。

图3为触头间施加不同电压下，重燃发生概率的统计。由图3可见，电压由300V提高到800V，重击穿发生的的概率从24%提高到82%。随着电压的增大，发生重击穿的概率明显变大。