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利用罗氏线圈测量静电放电电流

最近更新时间:2020-05-26 19:57:06

静电放电本质上是一种电荷移动现象,典型的静电放电事件包括两个物体:一个是带电的对地绝缘物体;另一个是悬浮或接地装置或系统。从另一个角度说,它包括静电危害源和被危害对象,这二者也可能是同~物体。当其构成放电回路时,便发生静电放电。静电放电电流的特点是?:①上升速度快,为几个纳秒,甚至小于一个纳秒;②持续时间短,为几个至几十个纳秒;③电流峰值为几安到几十安。

静电放电模型的建立

对静电放电的研究可以利用电阻、电容等集中电路元件组成回路,建立相应的模型,得到放电电流。但是这种方法得到的放电电流波形虽然合适,却并不是真实的静电放电。首先,它是集中参数电路;其次,也是最大的区别就是它没有空气击穿的过程。为了能够对真实的静电放电进行研究和测量.我们需要建立一个合适的静电放电模型,来产生真实的静电放电。在研究的过程中,为了产生真实的静电放电,我们分别让两个实物带上不同的电荷,然后让两者之间发生静电放电。我们用两个带电的球体来模拟两个带有静电的物体,让其中一个球体带上一个尖端来模拟放电前臂。我们用不同半径、表面为不同电导率材料的球体来模拟不同的带电体;同时让尖端带上不同的电荷,使其发生击穿极性不同的静电放电,如图1所示”1。从图中可知,高压电源E让金属板处于高电位,从而使球1感应电荷,与球2发生静电放电。

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静电放电电流的测量装置如图5所示。取样电阻串接在球2的接地线中,罗果夫斯基线圈置于屏蔽盘内,使放电尖端处于线圈中心位置。测得的信号均通过套有铁皮屏蔽管的电缆送人示波器,得到电流波形。

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在实验室环境下,当直流电压源电压为10 kv,球2尖端到球1最短距离为5 mm时,从取样电阻上获得的电流波形如图6中曲线A所示,从罗果夫斯基线圈获得的电流波形如图6中曲线B所示。

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根据取样电阻上的电流波形与罗果夫斯基线圈的电流波形相对比,可知罗果夫斯基线圈得到的电流波形是比较真实的。通过以上的研究和实验结果表明利用Rogowski Coil可实现对静电放电电流的测量。

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