정전기 방전의 종류 4가지

정전기 방전의 종류 4가지.

 

1. 방전현상

정전기 방전은 정전기의 전기적 작용에 의해 일어나는 전리작용으로 일반적으로 대전물체에 의한 정전계가 공기의 절연파괴 강도(직류의 경우 30[kV])에 달한 경우에 일어나는 기체의 전리작용이다. 방전이 일어나면 대전체에 축적되어 있는 정전에너지는 방전에너지로써 공간에 방출되어 열, 파괴음, 발광, 전자파 등으로 변환되어 소멸되는데, 이 에너지가 크게 되면, 화재.폭발 등을 일으켜 장.재해의 주 원인이 된다.

2. 방전현상의 종류

대전물체에서의 방전은 대기중에서 발생하는 기중방전과 대전체의 표면을 따라 발생하는 연면방전으로 대별되며, 기중방전에는 코로나(corona)방전, 브러쉬(brush)방전, 불꽃(spark)방전 등 3종류가 있다.

방전현상의 종류

3. 방전현상별 각론

3-1. 연면 방전

일반적으로 절연체의 표면에서 발생하는 방전현상으로 공기중에 놓여진 절연체 표면의 전계강도가 큰 경우에 고체표면을 따라서 진행하는 발광이 동반된 방전을 연면방전(Creeping Discharge)이라 한다.

연면 방전은 드럼이나 사이로내의 분진이 다량의 전하를 보유할 때와 높은 대전상태의 엷은 층상 부도체의 박리, 또는 엷은 층상의 대전된 부도체 뒷면에 근접한 접지체가 있을 때 표면에 연한 복수의 수지상의 발광을 수반하여 발생되는 방전으로 불꽃 방전과 마찬가지로 재해나 장해의 원인이 된다.

3-2. 코로나 방전

고체에 정전기가 축적되면 전위가 높아지게 되고 고체표면의 電位傾度가 어느 일정치를 넘어서면 낮은 소리와 연한 빛을 수반한 放電이 생기게 되는데 이 현상을 코로나 방전(Corona Discharge)이라 한다. 이는 고체표면에 접촉된 공기의 局部的인 절연파괴현상으로 볼수 있다. 특히 침상물체에 전하가 집중하게 되면 첨두의 집중된 부분에 전위가 상승되어 점방전이 일어나게 된다. 코로나 방전이 발생하게 되면 코로나 잡음이 발생하게 되고 코로나의 방전에너지는 낮으나 민감한 물질은 점화폭발이 가능하다.

3-3. 브러쉬 방전

곡률반경이 큰 도체(직경이 10mm이상)와 절연물질(고체,기체)이나 저전도율 액체사이에서 대전량이 많을때 발생하는 수지상의 발광과 펄스상의 파괴음을 수반하는 방전을 브러쉬 방전 또는 스트리머 방전이라 한다.

일종의 코로나 방전으로 방전에너지가 크므로 재해나 장해의 원인이 될 수 있다. 브러쉬 방전의 방전에너지는 4[mJ]까지도 될 수 있으므로 가스, 증기 또는 민감한 분진에서 화재폭발을 일으킬 수 있으며, 이 위험도는 불꽃 방전과 코로나 방전의 중간위치에 있다.

3-4. 불꽃 방전

불꽃 방전은 표면전하밀도가 아주 높게 축적되어 분극화된 절연판 표면 또는 도체가 대전되었을 때 접지된 도체사이에서 발생하는 강한 발광과 파괴음을 수반하는 방전이다. 불꽃 방전은 방전에너지가 높아 재해나 장해의 주요 원인이 되고 있다.

※ 기체중에 놓여진 전극간에 전압을 인가한 경우 방전공간에서 발광이 보이지 않는 정도의 전계에서도 전류가 흐르는데 이것을 암류라고 부른다.