通过测试验证电压和击穿空气长度的关系
以前曾经讨论过,对于超过2KV的电压,一般万用表不好直接测量,业余条件下可以通过几种间接方法获得数值,其中一种比较简单的就是看2极之间的放电间隙,看能击穿多长空气来推测电压,今天通过组装了一套简单装置来测试电压和放点间距的对应关系
装置如图:
在一个绝缘支架上安装2个尖形放电电极,间距可以通过丝扣调整,范围0-30mm。,调整电极上面有个铁圈,对应一个刻度尺,调整螺杆时可以计算出间距。

固定电极接高压包输出正极,调整电极接负极,正负极之间接一个高压滤波电容,使输出电压相对稳定,调整高压控制电路的脉冲宽度,能够在高压包输出从1KV-30KV的电压。利用高压测试棒接万用表得到比较准确的电压数值,通过精细调整输出电压和电极间距,得到以下数据

2KV以下,基本很难击穿空气,即使靠的很近,小于1mm都难。
3.5KV,1mm
4.5kv,2mm
5kv,3mm
5.5kv,4mm
6kv,5mm
7.5kv,8mm,
8.5kv,10mm
13kv,15mm
以上数据并不很稳定,比如有时6KV在5mm就放电,有时在6mm也能偶尔打火,我记录的数值是打火相对稳定时候的数值,并不能代表准确对应值。当然了虽有偏差,但也大差不差,比如5KV是无论如何也不能在10mm打火的。
本来准备一直测试到30mm间距的,没想到到了15KV时候高压包就挂掉了,内部击穿。分析原因也很简单,全桥驱动高压包,输出端接有电容,在输出负半周内部整流管要承受双倍电压的。没有继续试验。
另外说明下,拉弧和这里讨论放电间距的是2种现象,拉弧是指2极产生电弧放电后逐渐拉开距离仍然能够坚持电弧存在,而这里讨论的放点间距是指在2极之间为了产生电火花要逐渐靠近,直到产生火花放电时的最大间距。
还有发现空气湿度对放电确有影响,但不是很明显,比如用6KV在6mm间距打火,平时偶尔会打,如果对着电极哈气,放电就会变得相对连续一些,但影响不是很大。100509

100510

100512

100511

+100  科创币    ehco   2010-12-05   就凭这工艺
来自 高电压技术
 
2010-12-4 22:23:29
1楼
为真理而损失一个高压包 赞
再一个问题是我考虑直流击穿电压跟交流击穿电压不一样,特别是高频交流电压击穿可能会加长距离,有待实验证明。
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2楼
为什么那个电容看着像自己卷的……
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3楼
刚才试验了新做的1400分之一分压器,测得电警棍空载输出峰值电压(相对于0V参考端)是28.2KV,脉冲宽度约2微秒(3dB)。此时连接针尖,针尖放电距离约为45mm。放电时,脉冲下降时间是几十纳秒级的。
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2010-12-5 10:56:39
4楼
回 3楼(虎哥) 的帖子
高压探头好做吗?我很想知道自制的高压探头测方波时补偿的问题怎么解决。。。(貌似可调电容没有耐压超过1kV的。。。)
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5楼
回 1楼(1984bbs) 的帖子
同感,我也觉得交直流的击穿距离是不一样的~
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6楼
突然想到:阴极射线管+质谱仪,可间接测出高压数值
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2010-12-6 09:02:42
7楼
我的高压包是老式的可以将整流棒拆下来,
我试过,交流的打火距离是要比直流的大,具体数值没有测
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8楼
电压和击穿空气长度的关系
正常温度下是一毫米需要三千伏的电压才能击穿。
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9楼
lz用再球隙试试 尖隙 貌似击穿距离比球隙远一些
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2010-12-7 18:17:50
10楼
楼主这个装置测量电压与距离的关系是极为不准确的。
影响因素太多,就正如你所说空气的湿度一样。你要是想要精确测量,这样多次放电,电极的损坏也就是电极形状的改变造成的误差都会影响结果。且不说空气气流的不稳定,干湿程度等等,那些造成的误差就更大了。
要想准确测量,最好在密封的玻璃管里进行放电测试。这样避免空气流动。你还需知道密封玻璃管里的空气成分,环境温度,这些都是影响因素呀!
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2010-12-14 23:50:17
2010-12-14 23:50:17
11楼
数字表测高频很不准的我做的变压器用数字表量出来的是1.031kv而我用指针式的量出来的则是50多伏
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2010-12-18 14:27:49
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12楼
IEC(International Electrotechnical Commission )规定的标准大气环境是:

101325Pa,20℃,绝对湿度22g/m3
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2011-1-1 00:43:23
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13楼
我用静电放电枪粗略测了一下,和LZ的结果差不多。
静电枪放电端和接地线放在防静电薄膜上测的,直尺放在静电薄膜下面。
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2011-1-21 23:14:58
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14楼
那高压电容确实是卷的,我在西四买了12个2000p/30kV给我优惠还花了60元,准备做Marx
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2011-6-20 23:39:37
2011-6-20 23:39:37
15楼
建议楼主在做下针(+)板(-)放电,板(+)针(-)放电,板(+)板(-)放电,针(+)针(-)放电,结果是有极大差异的楼主切不可以点盖面。
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2013-4-19 23:32:56
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16楼
我记得电气实验里说间隙放电种类很多的,直流、交流,还有尖端放电,球隙、球与面之间等等,还有楼上说的很重要的环境温、湿度因素,其中湿度影响最大。
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2013-4-21 10:33:48
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17楼
尖端放电比球隙放电距离大很多,这个影响是最大的。其实25摄氏度下,一般湿度下,空气中,球隙击穿强度是大约3000v/mm。甚至这个值比你的准确得多啊。楼主换球隙,应该差不多是这个谱。
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2014-3-7 21:38:57
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18楼
应该再串个电阻
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2014-3-31 22:21:49
2014-3-31 22:21:49
19楼
本帖最后由 大連醜男 于 2014-3-31 22:30 编辑

虎哥 发表于 2010-12-4 23:57
刚才试验了新做的1400分之一分压器,测得电警棍空载输出峰值电压(相对于0V参考端)是28.2KV,脉冲宽度约2 ...


是无感电阻做的分压器吗?需要用补偿电容吗?

貌似倍压直流和脉冲形式还有交流输出的电警棍在测量上不同的分压器会有数据差异吧?

还有,测量时,电警棍是有电弧还是阻止其放电呢?

先问这些吧,我希望能多了解一下~


我原来用1/4w,1M+3W,33M+33M+33M的电阻做了一个分压器,没用补偿电容,只是测个大概的高压值。

结果测到60KV时就开始表面击穿了。

后期去掉电阻外皮,然后环氧封灌,用数显万用表可以测定到10KV。准不准就不晓得了,毕竟电阻膜是螺旋的,而且没有补偿电容~

可惜后来发现数值越来偏差越大——串联出来的99M整体电阻值会越来越小,原因就不晓得了~
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2014-4-2 08:01:05
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20楼
针针室内放电距离在8公分左右,很想知道这个直流脉冲电压大概是多少?[s:11]
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2014-4-3 18:22:47
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21楼
我在某宝上买过一个现成的高压包,拉弧达到5厘米,按照楼主的推论电压应该达到40kv了。
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2014-4-4 16:39:48
22楼
难不成闪电能跑这么远也是电压和湿度的关系
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2014-4-6 18:24:53
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23楼
环境湿度影响非常大。
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2014-4-7 11:24:05
24楼
这贴被挖了4年了[s:12]
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2014-4-13 07:53:21
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25楼
这种理论不科学呀。还是串电阻降压测量比较准确。
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26楼
你没有计算电流。大电流击穿距离就长了。比如是10KV200A的电源,电弧长度能到2米多。
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2014-4-24 09:34:35
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27楼
冰封的记忆 发表于 2014-4-13 07:56
你没有计算电流。大电流击穿距离就长了。比如是10KV200A的电源,电弧长度能到2米多。


火花放电是脉冲放电,跟稳态电弧不同的。
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