在文章新能源电机绝缘系统关键参数-PDIV(一)，引入了通过电场强度和Paschen曲线来估算PDIV的方法。
新能源电机绝缘系统关键参数-PDIV(一)
在文章古河电工—新一代电机电磁线技术，介绍了气泡漆包线提高PDIV的方法。
古河电工—新一代电机电磁线技术
近日，有不少读者阅读完上述文章后反馈：看完以后好像是对PDIV有所了解了，但又好像觉得哪里对不上。比如：
为什么绝缘漆增加了气泡就能提高PDIV，背后的机理是如何？(抛开公式)
气泡漆膜减少了相对介电常数，所以提高了PDIV，但是这样绝缘漆膜的介电强度不是减少了吗？
既然增加气泡能提高PDIV，那么为什么电机定子又需要浸渍消除定子中的气隙？
......
这才意识到，新能源电机绝缘系统关键参数-PDIV，还得以更加深入和通俗的方式角度为大家继续分享。接下来，开始正文分享。
PDIV(PartialDischargeInceptionVoltage，PDIV)：局部放电起始电压。这里面有两个知识点：一个是Paschen定律，另外一个就是汤森理论(电子雪崩)。
1889年，Pachen发表了一篇论文，里面列出了所谓的“Paschen定律”。Paschen定律规定，在较高的压力时，气体击穿特性是气体压力和间隙长度乘积的函数(通常不是线性)。
通常写为V=f(pd)，其中p为压力，d为间隙距离。
下面显示的是空气的“Paschen曲线”，两个平面平行的铜电极，间隔1英寸，压力在3x10-2到760torr之间(1Torr=133.3Pa)。当压力降低到一个torr以下时(如下图所示)时，击穿电压与压力的曲线达到了一个最小值，然后，随着压力的进一步降低，压力再次急剧上升。
击穿电压公式如下：
式中：p为压力(以torr为单位)；d为电极或绝缘层之间的距离(cm)；γse为汤森二次电子发射系数；A和B为取决于所考虑的气体和温度的系数。然后，就可以绘制所谓的帕琴曲线Vb=f(d)。
对Paschen曲线有了初步概念，需要回到汤森理论。汤森理论是指解释气体放电机制的最早理论，由英国物理学家J.S.E.汤森于1903年提出。
汤森在实验中发现，当两平板电极之间所加电压增大到一定值时，极板间隙的气体中出现连接两个电极的放电通道，使原来绝缘的气体电离变成电导很高的气体，有放电电流通过，间隙被击穿。
汤森用气体电离的概念解释这一现象。他设想有n0个自由电子在电场作用下由阴极向阳极运动，只要电场足够强,电子在与气体分子碰撞时会引起后者电离，发展成电子雪崩。
上述理论简单通俗的概括就是：
有一个原始的孤独电子，在邪恶的外部电场的鼓动下，疯狂加速往前冲。在它面前是无数个修成正果的正负电荷相结合的空气分子。就这样，迷失心智的孤独电子，无差别的撞击任何一个挡在他面前的空气分子。空气分子被活生生的拆散，电离出又一个孤零零的电子。电离的电子一出来马上又被邪恶的外部电场所感染，继续疯狂加速往前冲。之前的电子撞击空气分子后能量虽大减，但耐不住外部电场重新赋能，修整片刻以后，再次疯狂。就这样，凭借着邪恶电场赋能的野蛮冲撞，空气就这样被杀出了无数条血路(击穿)。
这里面可以概括出空气击穿的几个关键参数：
2.空气分子数量：决定了有效撞击的频率
再次回到Paschen曲线，通过上述理论就可以很好的理解为什么Paschen曲线会有一个拐点。
首先，在拐点的右边：随着pd的增加，空气击穿电压增加。
如果是气压增加间隙不变，将会导致分子之间的间隙减少。也就是说电子被撞击电离后，被外部电场赋能的时间短，这样产生的动能就少，不足以继续撞击其他分子，无法形成有效雪崩。这样的情况下，就需要增加外部电场，来获得更高的动能。因此，击穿电压就需要更高。
如果是空气间隙增加气压不变，将会导致更多的空气分子被撞击。但是需要注意的，随着无差别撞击的增多，原本从负极正常冲到正极的电子反而会被撞开，产生无效“撞击”。这就需要提高电场强度来保证之前有效撞击的能量更大。因此，击穿电压就需要更高。
然后，在拐点左边：随着pd的减少，空气击穿电压增加。
如果是气压减少间隙不变，将会导致分子之间的间隙变大。虽然电子被撞击电离后，被外部电场赋能的时间长，但是失去理智的电子会出现距离太长撞不中的问题，也就是说撞击成功率太低。这就需要提高电场强度来保证之前撞击成功的能量更大。因此，击穿电压就需要更高。
如果是空气间隙减小而气压不变，将会导致更少的空气分子被撞击。这就需要提高电场强度来保证之前有效撞击的能量更大。因此，击穿电压就需要更高。
也就是说，PD太大和太小都会导致更高的击穿电压，即存在一个最小拐点。
就这有点像打台球，计算一杆得分：距离近了，施展不开；距离远了打不中；球多了，互相干扰弄巧成拙；球少了，分又少。
当然，电机绝缘系统很多情况都是属于拐点右边。这也就是为什么在电机绝缘系统标准中，随着海拔增加，电气间隙和爬电距离会增加的原因。
看到现在，大家是否可以运用上述逻辑去解释开头的疑问呢？下期接着聊。
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