
【電】 air insulation; air shield
空氣絕緣(Air Insulation)的漢英詞典釋義與工程解析
定義
空氣絕緣(Air Insulation)指利用幹燥空氣作為絕緣介質,隔離不同電位的導體,防止電流異常洩漏或擊穿。其英文術語為 "Air Insulation" 或 "Gas Insulation (air as medium)",核心原理是通過空氣的介電強度實現電氣隔離。
物理特性與原理
空氣的絕緣性能取決于氣壓、溫度、濕度及電極形狀。标準條件下,空氣的介電強度約為3 kV/mm(千伏/毫米)。在均勻電場中,其絕緣能力遵循帕邢定律(Paschen's Law),描述擊穿電壓與氣壓、電極間距的關系:
$$
Vb = frac{B cdot p cdot d}{ln(A cdot p cdot d) - ln(ln(1 + frac{1}{gamma{se}}))}
$$
其中 (V_b) 為擊穿電壓,(p) 為氣壓,(d) 為電極間距,(A) 和 (B) 為氣體相關常數。
工程應用
優勢與局限
權威參考來源
注:引用來源基于電氣工程權威文獻,鍊接示例(實際可訪問):
空氣絕緣是指利用空氣作為介質來阻止電流傳導的一種絕緣方式,主要應用于電力工程領域。以下是詳細解釋:
空氣絕緣屬于氣體絕緣的一種,其原理是通過空氣分子間的間隙形成電阻,阻斷電流的自由流動。在标準大氣壓和幹燥條件下,空氣的電阻率較高(約3×10¹⁶ Ω·m),能夠有效隔離帶電體。
空氣絕緣性能受以下條件顯著影響: $$ begin{aligned} &K = delta cdot k_1 cdot k_2 &text{其中:} &delta text{——相對空氣密度} &k_1 text{——濕度修正系數} &k_2 text{——海拔修正系數} end{aligned} $$ (公式參考高壓工程标準,參數關系見)
優勢 | 局限性 |
---|---|
零成本介質 | 易受濕度影響(潮濕空氣導電性增強) |
無需維護 | 高海拔地區絕緣強度下降約11%/1000m |
自恢複特性 | 高電壓下可能發生擊穿放電(如雷電) |
需要特别說明的是:雖然空氣在常規條件下是良好絕緣體,但在超過30kV/cm的電場強度或存在導電顆粒(塵埃、鹽霧)時,可能發生絕緣失效。實際工程中常配合固體絕緣子(如陶瓷、玻璃)使用,形成複合絕緣系統。
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