在靜電除塵器中需要提供大量的氣體離子使粉塵荷電，電暈放電是氣體自持放電的一種形式，也是當(dāng)今工業(yè)靜電除塵器中用來(lái)獲得氣體離子的唯一方法。為了保持穩(wěn)定的電暈放電必須形成一個(gè)非均勻電場(chǎng)，即在線板靜電除塵器中兩個(gè)電極分別為平板狀的收塵極和細(xì)絲狀的電極線。

電暈放電通常易發(fā)生在電極線曲率半徑較小的區(qū)域，該區(qū)域附近的場(chǎng)強(qiáng)極高，附近的氣體介質(zhì)易發(fā)生電離而使局部擊穿。其中，電子與氣體分子的碰撞電離是誘導(dǎo)氣體發(fā)生電離的主要機(jī)理。由于宇宙輻射的存在，在自然界中，每立方厘米空氣中大約存在有1000個(gè)自由電子，在沒(méi)有電場(chǎng)力的情況下，這些電子無(wú)法在氣體中定向移動(dòng)，這意味著不會(huì)產(chǎn)生電流，此時(shí)的空氣在常規(guī)條件下被認(rèn)為絕緣體不導(dǎo)電。當(dāng)自由電子在受到電場(chǎng)力作用后開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，它們將撞擊氣體分子。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度增加到氣體電離臨界值時(shí)，自由電子撞擊空氣分子之前的能量將累積到一定程度，從而將空氣分子撞出一個(gè)電子，此時(shí)電極線附近的一小部分空氣被離子化，這被稱(chēng)為氣體的非自持放電。

隨著電壓繼續(xù)升高，自由電子所獲得能量逐漸加大，碰撞加劇，氣體電離加劇，產(chǎn)生大量的正離子和自由電子，此時(shí)的電極線上電壓達(dá)到起暈電壓，在電極附近并伴隨著淡藍(lán)色輝光和“嘶嘶”響聲，放電形式轉(zhuǎn)變?yōu)樽猿址烹?，這種特定形式的氣體放電稱(chēng)為電暈放電。電暈放電開(kāi)始后，在高場(chǎng)強(qiáng)的作用下，電離產(chǎn)生的新自由電子被加速到發(fā)生碰撞引起電離所需的動(dòng)能，從而在連續(xù)不斷地碰撞中產(chǎn)生更多的自由電子和正離子，這個(gè)極短時(shí)間內(nèi)不斷產(chǎn)生自由電子的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過(guò)程，又被稱(chēng)為電子雪崩。電子雪崩僅發(fā)生在電極線附近很小的高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域內(nèi)，這個(gè)區(qū)域稱(chēng)為電暈區(qū)域，負(fù)電暈放電過(guò)程示意如下圖所示。

負(fù)電暈放電過(guò)程示意圖

大量的自由電子在離開(kāi)電極線附近的高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域后，處于極間區(qū)域。電子受到的的電場(chǎng)力相對(duì)減弱，它們的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)變慢，極間區(qū)內(nèi)氣體分子與自由電子沒(méi)有發(fā)生強(qiáng)烈碰撞，大量的電子被氣體分子捕獲，從而使氣體分子電性變負(fù)成為負(fù)離子。負(fù)離子不同于在放電電極線的高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域中產(chǎn)生的正離子，負(fù)離子通過(guò)電極線與收塵極板之間區(qū)域中的電場(chǎng)沿著電力線方向朝向收塵極板運(yùn)動(dòng)，而正離子則分布在電極線附近。過(guò)程如下圖所示。

極間區(qū)負(fù)離子的產(chǎn)生

當(dāng)電極線上施加的是正直流電壓（正電暈）時(shí)，電子雪崩從電暈區(qū)開(kāi)始向電極線發(fā)展；當(dāng)電極線通的負(fù)直流電壓（負(fù)電暈）時(shí)，電子雪崩從電極線表面開(kāi)始向外發(fā)展。由于電子的直徑要比正離子小很多，所以電子向收塵極運(yùn)動(dòng)速度要比正離子快很多，即相同電壓下負(fù)電暈要比正電暈產(chǎn)生的電暈電流大。此外負(fù)電暈的擊穿電壓要比正電暈高很多，所以在工業(yè)靜電除塵器中為了獲得穩(wěn)定且較高的電暈電流，較多采用負(fù)直流高壓。但負(fù)電暈較之正電暈放電產(chǎn)生的臭氧較多，對(duì)于室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的小型電除塵器適用正電暈放電。在電離完成后，負(fù)離子受到電場(chǎng)力作用向收塵極移動(dòng)，這種電子和負(fù)離子的定向移動(dòng)形成了陰陽(yáng)兩極之間的電暈電流。而失去電子的氣體分子成為正離子，在電場(chǎng)力作用下正離子向電極線移動(dòng)并與電極線的金屬表面或其周?chē)諝馀鲎策M(jìn)一步產(chǎn)生電子，稱(chēng)為二次放電。電暈放電保證了電極線附近有足夠的自由電子使電子雪崩繼續(xù)進(jìn)行，從而維持氣體電離和除塵器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

隨著繼續(xù)增大兩極之間的電壓，電暈區(qū)將擴(kuò)大。當(dāng)電壓增加到一定程度時(shí)，通道中的陰極和陽(yáng)極之間會(huì)發(fā)生空氣擊穿，造成兩極之間的電壓迅速下降，除塵器無(wú)法繼續(xù)工作。擊穿表現(xiàn)形式為弧光放電，稱(chēng)之為火花放電，若在擊穿時(shí)有很大的電流流過(guò)，可能造成供電設(shè)備的損壞，所以應(yīng)盡量將電除塵器的空氣擊穿的放電限制在火花放電范圍內(nèi)。