真空区域的划分没有统一规定,我国通常是这样划分的:粗真空:(760~10)托,低真空:(10~10-3)托,高真空:(10-3~10-8)托,超高真空:(10-8~10-12)托,极高真空:10-12托,托和帕的关系:1 托=1 毫米柱(mmHg)=133.322Pa,1 帕=7.5×10-3 托。真空区域的特点不同其应用也不同,例如吸尘器工作于粗真空区域,暖瓶、灯泡等工作于低真空区域,而真空开关管和其它一些电真空器件则是工作在高真空区域。
真空间隙的绝缘特性,真空中放置一对电极,加上高压时,在一定的电压下也会产生电极之间的穿。它的击穿与空气中的穿有很大不同。空气中的击穿是由于气体中的少量自由电子在电场作用下高速度运动,与气体分子碰撞产生较多的电子和离子,新生的电子和离子又同中性原子碰撞,产生更多的电子和离子。这种雪崩式的电离过程,在电极间形成了放电通道,产生了电弧。
真空灭弧室中的真空度很高,一般为10-3~10-6 帕,此时真空间隙的绝缘强度远远高于1 个大气压的空气和SF6 的绝缘强度,比变压器油的绝缘强度还要高。正因为真空的绝缘强度很高,真空灭弧室中的所有电气间隙都可以做得很小。例如12kV 真空灭弧室的触头开距只有8~12mm,40.5kV 真空灭弧室的触头开距也只要18~25mm,真空灭弧室中的其它电气间隙也在此尺度范围。
一般认为短间隙下的穿主要是场致发射引起的,而长间隙下的的穿则主要是微粒效应所致。电极材料,真空开关工作在10-2Pa以上的高真空,由于此时气体分子十分稀少,气体分子的碰撞游离对击穿已经不起作用,因此击穿电压表现出和电极材料有较强的相关性。真空间隙的击穿电压随着电极材料的不同而不同,研究者发现击穿电压和材料的硬度与机械强度有关。
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