2.2 真空间隙击穿的基本理论

当真空中触头间隙的范围不同时,其绝缘特性也有所不同。在可拆真空灭弧室中采用平板电极并施加直流电压的实验结果表明,当触头间隙距离d≤0.5mm时,其击穿主要与电场强度有关,击穿电压UB和触头间隙距离d的关系可以简单表示为线性关系,即

UB=kd (2-1)

式中 UB——击穿电压(V);

k——常数,其范围为6×1078×107V/m;

d——触头间隙距离(m)。

当触头间隙距离增加到d≥2mm后,真空间隙的绝缘特性开始出现饱和现象,击穿电压UB和触头间隙距离d的关系可以表示为

UB=kdα (2-2)

式中 UB——击穿电压(V);

d——触头间隙距离(m);

k——常数,其范围在(4.0~4.5)×107V/m;

α——常数,通常小于1;

k、α——确定值视具体灭弧室情况而定。

式(2-1)、式(2-2)说明,当触头间隙距离增大到某一范围后,真空间隙的击穿电压与间隙距离不再满足线性关系。

关于真空间隙的击穿过程主要有场致发射击穿和微粒击穿两种,下面分别进行简要介绍。