介质的击穿场强的绝缘特性

气体、特别是空气，是电力系统中应用相当广泛的绝缘材料。如架空输电线路相与相之间、线路与铁塔之间、变压器引出线之间都是以空气作为绝缘介质的。此外，在一些液体与固体绝缘材料内部也或多或少的含有一些气泡。所以气体放电的研究是高电压技术中的一个基本任务。

在通常情况下，由于宇宙射线及地层放射性物质的作用，气体中含有少量的带电质点(约为1000对/cm³)，在电场作用下，这些带电质点沿电场方向运动，形成电导电流，故气体通常并不是理想的绝缘材料。当电场较弱时，由于带电质点极少，气体中的电导电流也极小，故可认为气体电介质是良好的绝缘介质，在电场作用下，电子在气体介质中的运动轨迹如图1-1所示。

当加在气体间隙上的电场强度达到某一临界值后，间隙中的电流会突然剧增，气体介质会失去绝缘性能而导致击穿，这种现象称为气体介质的击穿，也称气体放电。击穿时加在气体间隙两端的电压称为该气隙的电压击穿，或称放电电压，用U_F表示。均匀电场中，电压击穿与间隙距离之比称为该气体介质的击穿场强。击穿场强反映了气体介质耐受电场作用的能力，也即该气体的电气强度，或称气体的绝缘强度；在不均匀电场中，电压击穿与间除距离之比，称为该气体介质的平均击穿场强。

气体间隙击穿后，由于电源容量、电极形式、气体压力等的不同，而具有不同的放电形式。在大气压或更高的气压下常表现为火花放电的形式，但如果电源功率大、内阻小时，就可能出现电流大、温度高的电弧放电。不管是火花放电还是电弧放电，放电通常限制在一个带状的狭窄通道中。在极不均匀电场中，可能只有局部间隙中的场强达到临界值，在此局部处首先出现放电，叫局部放电。高压输电线路导线周围出现的电晕放电就属于局部放电。

上面所说的“放电"或“击穿"也适用于液体或固体介质。当电极间既有固体介质，又有气体或液体介质，它们构成并联的放电路径时，放电往往沿着固体介质表面发生，通常叫做闪络。例如当输电线路上出现较高的电压时，常常会引起沿绝缘子表面的闪络，固体介质中的击穿将使介质强度丧失。而在气休或液体介质中发生击穿则一般只引起介质强度的暂时丧失，当外加电压去掉后，能恢复其绝缘性能，故称为自恢复绝缘。