
【機】 spark gap
火花間隙(Spark Gap)是一種用于電氣工程領域的保護裝置,其核心功能是通過可控的空氣放電來限制過電壓,保護設備免受浪湧電流損害。以下是其詳細解釋:
物理結構
由兩個分離的金屬電極構成,電極間距精确控制(通常0.1-10mm),中間填充空氣或其他絕緣氣體。當電極間電壓超過擊穿阈值時,氣體電離形成導電通道,産生可見火花放電。
電氣特性
擊穿電壓((V_b))符合帕邢定律公式:
$$ V_b = frac{B cdot p cdot d}{ln(A cdot p cdot d) - ln(ln(1 + frac{1}{gamma}))} $$
其中 (p) 為氣壓,(d) 為間隙距離,(A)、(B)、(gamma) 為氣體特性常數。
過電壓保護機制
在正常電壓下保持高阻抗絕緣狀态;當遭遇雷擊或操作過電壓時,瞬間擊穿形成低阻抗通路,将能量洩放至大地。響應時間可達納秒級,適用于高頻浪湧抑制。
自恢複特性
放電結束後,電離氣體快速複合,間隙自動恢複絕緣狀态,無需人工幹預。這一特性使其在避雷器和脈沖發生器中被廣泛應用。
高壓輸電線路的避雷器(如管式避雷器)使用多間隙串聯結構,可分散40-200kA雷電流(參考IEEE Std 1410)。
在醫療設備(如除顫器)和科研裝置中,通過調節間隙距離精确控制放電能量,典型參數為5-30kV/0.1-10J。
專業提示:電極材料需選用耐電弧腐蝕的鎢銅合金(WCu70/30),并定期檢測間隙距離變化——距離偏差超過±5%将顯著影響保護性能(依據IEC 60099标準)。
權威來源:
火花間隙在不同領域有兩種主要含義,需結合具體場景理解:
主要用于防雷或過電壓保護,由兩個電極構成,通過空氣擊穿原理工作:
作用
應用場景
原理
指火花塞中心電極與側電極之間的距離(通常0.6-1.3mm):
影響
選擇依據
根據發動機壓縮比和點火系統設計調整,制造商通常會在包裝上标注推薦值。
如需進一步了解某類應用,可參考具體領域的權威資料(如、)。
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