[科普中国]-放电电压

计数管失去自猝灭能力时的电压，称放电电压。电压超过坪区范围后，继续上升，计数率就会突然增加。这时，即使没有放射源，管子的计数也非常快，管内出现红光。这说明，管子放电了，即计数管失去了自猝灭能力。如果不降掉电压，就会使管子损坏。1

放电电压的测量以蓄电池为例，说明放电电压的测量。

通过电解液密度的变化来判断蓄电池的放电程度，只能一般性地说明蓄电池的放电程度，而不能说明蓄电池有无故障。例如：同样的放电程度是正常使用的结果还是自行放电造成的或蓄电池是否还有别的故障，这些问题单从放电程度上是看不出来的。因此，在维护工作中通常还用高率放电计检验蓄电池的负荷电压。测量时，将触针用力压在单格蓄电池的两个电柱上，经过5s左右，观察蓄电池在大负荷放电情况下所能保持的端电压，就可以准确地判断蓄电池的放电程度。

一般技术状态良好的摩托车用蓄电池，用高率放电计检验单体电压应往1.5V以上，并在5s内保持稳定。若电压低于1.5V，但在5s内能保持稳定，一般属于放电过多；若5s内电压迅速下降，则表示有故障：

蓄电池的单格电压和电解液密度虽然是用不同方法测得的，但是它们之间仍有一定的换算关系。即

蓄电池单格电压值(V)=电解液密度值(g/cm3)+0.842

放电曲线电容器滑一条非线性曲线充电或放电，如图显示了每一时间常数间隔内的大致满电荷百分比，这种曲线服从精确的数学公式，称为指数曲线。充电曲线呈指数增大，放电曲线呈指数衰减。经过5个时间常数即可达到最终电压的99%(被认为达到了100%)。5个时间常数间隔被普遍接受为电容器完全充电或放电的时间，称为瞬态时间。3

影响因素放电过程中，电压逐渐下降(见上图)。放电曲线变化的梯度受正极材料表面锂离子的扩散速率、电极活性材料的相变、晶体结构的破坏和过渡金属离子迁移到电解液中这些因素的影响。在同样的限速步骤下，放电曲线将受正极材料的颗粒尺寸和分布情况、温度、正极材料、导电剂粘结剂混合情况、电解液特性和隔膜孔结构等因素影响。4

放电电压的随机性对试品外绝缘进行多次放电试验时，将得到多个放电电压值。并且，在试验之前不能知道它的确切值。因此说，放电电压具有随机性。由于外绝缘放电电压具有随机性，并且，不同的电压值有不同的放电概率，所以要用区间值[u0，um]表示。在区间[u0，um]中，u0是下限值，放电概率很小，接近0；um是上限值，放电概率很大，接近1；在u0与um之间的放电电压地，其放电概率P(ui)为：0≤P(ui)≤1。

在实际试验中，由于试验次数不够多，不能给出放电概率P(ui)，而只能给出放电频率fi和放电频率叠加值∑fi放电电压和放电概率的关系称为放电电压的概率分布。对外绝缘来讲，它的概率分布服从正态分布。在实际试验中，由于试验次数不够多，放电电压服从t分布，方差服从算x2分布。由于放电的随机性，所以在规定试验方法时要考虑试验电压和概率的关系。5

沿面放电及影响因素在实际绝缘结构中，固体电介质周围往往有气体或液体电介存在，例如线路绝缘子周围充满空气、油浸变压器固体绝缘周围充满变压器油。在这种情况下，放电往往沿两种电介质交界面发生。这种放电称为沿面放电。

影响沿面放电电压的因素主要有：

（1）电场的均匀程度；

（2）介质表面的介电系数的差异程度；

（3）有无淋雨；

（4）污秽的程度。6

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所