大气状态对放电电压的影响

空气间隙及电气设备外部绝缘的击穿电压，受气温、气压和温度的影响，因此，计算电压时都应以标准气象条件下的电压为准，各种大气状态的击穿电压值与标准状态的击穿电压值可按规定相互换算，换算方法是从实验及物理学中的气体状态方程中总结出来的。我国规定标准大气状态为，压强P₀＝101.3kPa，温度t₀＝20℃，绝对湿度h₀＝11g／m³，并规定了各种大气状态和标准大气状态时击穿电压间的换算关系。

1.压力和温度的影响

当气体的温度和压力改变时，其结果都反映为密度的变化，空气的相对密度δ为试验条件下的密度和标准状态下的密度之比。空气的密度与压力成正比，而与温度成反比。设试验条件下的气压为P，空气温度为t，则δ应为

实验表明，当空气相对密度在1附近不太大的范围内变动时，空气间隙击穿电压与其密度成正比，因此，空气相对密度为δ时的击穿电压和它在标准状态下的击穿电压具有如下换算关系：

U＝δU₀（1-9）

式中 U——实际状态下空气间隙的击穿电压幅值；

U₀——标准状态下空气间隙的击穿电压幅值。

上式对于均匀电场及不均匀电场，对于直流电压、工频电压及冲击电压都是适用的。(www.xing528.com)

空气中放电电压随着空气密度的增大而提高的原因是：随着空气密度的增大，空气中自由电子的平均自由行程缩短，不易造成碰撞游离。

2.湿度的影响

大气状态的另一重要因素是湿度。湿度反映了空气中所含水蒸气的多少，空气湿度对其击穿电压有一定的影响。实验表明，均匀电场中空气的击穿电压随湿度加大而略有增加，但程度极微，可忽略不计。但在极不均匀电场中，当湿度不同于标准状态时，空气间隙的击穿电压的换算关系可表示为

式中 U、U₀——分别为实际状态下及标准状态下的击穿电压幅值；

K——湿度修正系数，与绝对湿度、电压种类及绝缘结构等因素有关，可查阅有关标准。

空气间隙的击穿电压随着空气湿度的增大而提高的原因是：水分子是负电性的，易俘获电子形成负离子，使间隙的游离过程削弱，从而提高击穿电压。