Nghiên cứu về hiện tượng phóng điện trong điện trường không đồng nhất cho thấy các điện tích không gian tồn tại trong khe hở giữa hai điện cực làm cho điện trường chung bị biến dạng và ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phát triển tiếp theo của các giai đoạn phóng điện
Màn chắn thường là một tấm cách điện mỏnh đặt trùng với phương của mặt đẳng thế ở vị trí thích hợp giữa các điện cực
Theo phương hưóng đó đã dùng màn chắn đặt giữa hai điện cực nhằm ngăn cản sự di chuyển của các ion
Từ đây xuất hiện ý tưởng nhằm nâng cao điện áp phóng điện trong trường không đồng nhất bằng cách làm thay đôỉ phân bố điện tích không gian làm cho trường trở thành đồng nhất hơn
11/08/15 Page 69
a) Trường hợp mũi nhọn mang cực tính dương
Khi chưa đặt màn chắn, lớp điện tích không gian dương ở gần mũi nhọn làm tăng điện trường ở phía cực bản, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ion hoá phát triển.
E
+ -
E
x MC
Sự phân bố này càng đều khi màn chắn đặt càng xa mũi nhọn
Khi đặt màn chắn, các ion dương này trong khi di chuyển về phía cực bản sẽ bị giữ lại và phân bố trên màn chắn.
Như vậy giữa màn chắn và cực bản sẽ hình thành một trường gần đồng nhất. . Cách điện của khe hở được xem là tổng của hai khe hở d' và d"
11/08/15 Page 70
Và nếu màn chắn đặt sát mũi nhọn thì nó hoàn toàn mất tác dung.
Tuy nhiên nó chí đạt tới mức độ nhất định vì khi đặt gần mũi nhọn quá điện tích sẽ phân bố không đều trên màn chắn, cường độ điện trường sẽ tăng cao gây ion hoá chất khí ở cả phía bên kia của màn chắn do đó điện áp phóng điện chocj thủng bắt đầu giảm.
Nếu màn chắn đặt càng gần mũi nhọn thì phần có trường đồng nhất sẽ chiếm được phần lớn khoảng cực và điện áp phóng điện tăng
11/08/15 Page 71
Như vậy khi chưa có màn chắn trị số điện áp phóng điện chọc thủng tăng chủ yếu do ảnh hư
ởng của các điện tích không gian dương thì khi có màn chắn lớp điện tích không gian âm giữ
vai trò chính.
b) Khi mũi nhọn mang cực tính âm
E
+
E
x -
MC
do ảnh hưởng của lớp điện tích không gian dương và âm, điện trường sẽ tăng cường ở phía mũi nhọn nhưng lại giảm ở phía cực bản
Khi có màn chắn lớp điện tích không gian âm khi chuyển động về cực bản dương sẽ phân bố trên màn chắn tạo nên trường gần đồng nhất giữa nó và cực bản
Tuy nhiên khi mũi nhọn mang cực tính âm màn chắn chỉ phát huy tác dụng trong một phạm vi nào đó (d' khoảng 50% d) và hiệu quả không cao như khi mũi nhọn mang cực tính dương
Tác dụng của màn chắn tương tự như trường hợp trên.
11/08/15 Page 72
Nếu điện áp tác dụng là điện áp xoay chiều thì quá trình phóng điện xẽ xảy ra ở nửa chu kỳ khi mũi nhọn mang cực tính dương vì nó có trị số điện áp phóng điện bé hơn.
ở điện áp xoay chiều màn chắn vẫn phát huy tác dụng tốt như trong trường hợp mũi nhọn mang cực tính dương
11/08/15 Page 73
7.4 Phóng điện trong chất lỏng
Hầu hết các nghiên cứu về phóng điện trong chất lỏng cách điện tập trung về xem xét các ảnh hưởng của các yếu tố như dạng điện trường, độ ẩm, tạp chất ... đến điện áp phóng điện trong các điều kiện rất hạn chế : điện trường gần đồng nhất, khoảng cách không lớn.
Những kinh nghiệm vận hành và sử dụng chất lỏng cách điện như dầu máy biến áp đã chỉ ra rằng trong các điều kiện này (khoảng cách lớn, thể tích chất lỏng nhiều...) quá trình phóng điện khác xa với những kết quả trên đây
Để tìm hiểu cơ chế phóng điện, các yếu tố ảnh hưởng khác nhau đến điện áp phóng điện của chất lỏng đã được khảo sát, một số lý thuyết được đưa ra để giải thích hiện tượng phóng
điện
Tuy vậy các nghiên cứu về quá trình phóng điện trong chất lỏng, đặc biệt các nghiên cứu về nguyên nhân dẫn đến phóng điện được biết đến ít hơn trong các chất khí
Các kết quả nghiên cứu không thống nhất và vì vậy không có một lý thuyết chung về phóng
điện trong chất lỏng
11/08/15 Page 74
Hơn thế nữa, các quá trình quan trọng như sự phân ly của các phân tử, sự bức xạ nhiệt điện tử hoặc do điện trường được coi là nguồn gốc xuất hiện của các điện tích do
ý tưởng ứng dụng các cơ chế phóng điện trong các chất khí vào các nghiên cứu sự phóng điện trong chất lỏng đã được sử dụng trong rất nhiều trường hợp
Tuy nhiên các kết quả không hoàn toàn thoả mãn
Một trong những nguyên nhân chính là trong các chất lỏng mật độ phân tử dày đặc hơn trong chất khí, quãng đường chuyển động tự do ngắn hơn nhưng quan trọng hơn cả là các trạng thái vật lý cơ sở của chất lỏng chưa được mô tả một cách đầy đủ
11/08/15 Page 75
11/08/15 Page 76