知乎日報：能夠擊穿空氣的電壓要多少伏？

　　我們假定，空氣中已經存在電離後的正離子，當這些正離子受到電場的驅動到達陰極時，會轟擊電極材料，由此產生了二次發射。

　　上圖中的正離子狠狠地撞擊在陰極材料上，陰極材料由此激發出電子。

　　有一位研究空氣電離的專家，叫做湯遜。他把電極材料受離子撞擊後產生的二次發射電子數叫做表面電離係數，或者叫做湯遜第二係數 。對於某種電極材料而言，湯遜第二係數的值為：

　　現在我們來看看擊穿電壓的表達式到底是什麼樣，我們來瞻仰一下：

　　注意看這個表達式，式中出現的 p 和 l 分別是空氣壓強和電極間的距離，T 是絕對温度。而 A 和 B 是係數，與測量值有關。

　　這樣一來，我們發現，空氣的擊穿電壓與温度、氣壓和電極間的距離都有關，當然，與電極材料也有關。

　　現在，我們要請出一位著名人物：巴申，他在 1889 年就從大量的試驗中總結出著名的巴申定律。

　　巴申認為 值出現在兩次對數運算中，因此空氣的擊穿電壓對它不敏感。同時，若氣體温度不變，則空氣的擊穿電壓變成這樣的形式：

　　注意：電極間的距離被更換為 d。

　　其曲線是這幅模樣：

　　這裏，縱座標就是氣體的擊穿電壓，它的單位是千伏，而橫座標的單位是 cm.133Pa。也就是説，這裏的 pl 已經合併到一起了。

　　值得注意的是：空氣的擊穿電壓最小值對應的 pd 為：

　　。如果電極間距為 1cm，則氣壓為 0.57，這個值遠遠小於大氣壓。

　　這説明什麼?

　　説明，當 pd 大於或者小於 時，擊穿電壓都將隨着氣壓的增大或者減小而增大。也因此，提高電極間隙的氣壓或者把間隙抽成高真空，都能提高空氣的擊穿電壓。

　　這也是高壓開關櫃採用真空斷路器或者用 SF6 高壓氣體填充的原因。

　　有點意思吧?

　　下圖是向家壩電廠的 GIS 組合開關圖片，斷路器在內部，並且充入 SF6：

　　很象一個個大鍋爐，裏面的氣壓有 7 個大氣壓哦!