Разрядкой конденсатора

На всех операциях подготовки и монтажа радиоэлементы подвергаются механическим, температурным, химическим и электрическим воздействиям. Механические усилия прикладываются к элементам при операциях формовки и обрезки выводов, установки и приклеивания к печатной плате. Температурные воздействия связаны с операциями лужения, пайки, демонтажа. Химические воздействия оказывают влияние на материал покрытия и маркировку при флюсовании, очистке печатных плат от остатков флюса, влагозащите и демонтаже. Особенно опасны эти воздействия для интегральных микросхем. Механические воздействия могут нарушать герметичность корпуса. При операциях лужения и пайки тепло проходит через выводы к кристаллу или подложке и вызывает нагрев элементов конструкции микросхемы. Электрические воздействия, связанные с разрядами статического электричества, могут проявляться на всех технологических опе-242

Пробой и разрушение твердых материалов разрядами статического электричества .................... 125

Оценка опасности воспламенения искровыми разрядами статического электричества ................. 222

Со времени опубликования первого издания книги прошло шесть лет. За эти годы достигнут существенный прогресс в понимании общих закономерностей статической электризации твердых частиц двухфазного потока, а также в развитии основных представлений о процессах воспламенения горючих смесей разрядами статического электричества. Однако процесс объединения всех научных достижений в области статической электризации еще далек от завершения.

Предлагаемое читателю второе издание подготовлено на основе нового экспериментального материала и проведенных авторами теоретических исследований. При работе над ним авторы учли критические замечания, пожелания и просьбы, имевшиеся в читательских письмах. Обобщение их показало, что читателю хотелось найти в книге больше данных об опасности воспламенения горючих смесей разрядами статического электричества, о методах защиты от статического электричества и ряд других.

Отражены результаты исследований, объясняющих электрический пробой и разрушение диэлектрических стенок разрядами статического электричества.

Электризация жидкостей изучается в связи с воспламенением горючих смесей искровыми разрядами статического электричества. С явлениями электризации сталкиваются при обтекании твердых поверхностей жидкостями с низкой электропроводностью.

Взрывы и пожары, вызванные разрядами статического электричества, хорошо известны [21, 22, 26]. Наиболее часты взрывы и пожары горючих пылей, горючих жидкостей и взрывчатых веществ. Источником воспламенения горючей смеси является газовый разряд, инициируемый либо в электрическом поле заряженного диэлектрика, либо в поле заряженного проводника. В последнем случае воспламеняющая способность искрового разряда больше, опасность — выше. Хотя разряд, инициированный в поле заряженного диэлектрика наблюдается чаще, но его воспламеняющая способность меньше.

Показано [125, 147], что она справедлива для сред с минимальной энергией зажигания 0,001—110 мДж для различных условий проведения опытов на установках по определению минимальной энергии [144, 147] и по зажиганию горючих смесей разрядами статического электричества на электроды с радиусом кривизны 0,00005— 0,035м [148].

Разрядами статического электричества, которые могут возникать в производственных условиях при обращении с твердыми, жидкими или сыпучими материалами, удавалось воспламенять горючие смеси с минимальной энергией зажигания до 10 мДж [193]. Поэтому с определенным коэффициентом безопасности можно считать, что возможность пожаров и взрывов вследствие возникновения разрядов статического электричества будет исключена, если в производственных условиях имеются горючие смеси с минимальной энергией зажигания свыше 100 мДж.

В ряде случаев приходится учитывать не только воспламеняющую способность, но и возможность разрушения твердых диэлектрических материалов разрядами статического электричества, а также влияние электрических разрядов и сильных электрических полей на процессы их старения.

Зависимость среднего значения выпрямленного напряжения С/о °т среднего значения выпрямленного тока /0 называется внешней характеристикой выпрямителя. На 10.37 приведены внешние характеристики однофазного выпрямителя без сглаживающего фильтра (кривая 1) и со сглаживающим фильтром (кривая 2). Уменьшение напряжения 1/о при уменьшении сопротивления цепи нагрузки и увеличении выпрямленного тока объясняется увеличением падения напряжения на реальном диоде с нелинейной ВАХ, а во втором случае - также более быстрой разрядкой конденсатора.

Зависимость среднего значения выпрямленного напряжения U0 от среднего значения выпрямленного тока /0 называется внешней характеристикой выпрямителя. 1*а 10.37 приведены внешние характеристики однофазного выпрямителя без сглаживающего фильтра (кривая 1) и со сглаживающим фильтром (кривая 2). Уменьшение напряжения U0 при уменьшении сопротивления цепи нагрузки и увеличении выпрямленного тока объясняется увеличением падения напряжения на реальном диоде с нелинейной В АХ, а во втором случае - также более быстрой разрядкой конденсатора.

Зависимость среднего значения выпрямленного напряжения ?/<> от среднего значения выпрямленного тока /0 называется внешней характеристикой выпрямителя. На 10.37 приведены внешние характеристики однофазного выпрямителя без сглаживающего фильтра (кривая 7) и со сглаживающим фильтром (кривая 2). Уменьшение напряжения ?/0 при уменьшении сопротивления цепи нагрузки и увеличении выпрямленного тока объясняется увеличением падения напряжения на реальном диоде с нелинейной ВАХ, а во втором случае — также более быстрой разрядкой конденсатора.

изоляцию при приложении к ней переменного напряжения к реактивной 1С ( 1.7). Активная составляющая обусловлена активными потерями на нагрев и ионизацию реактивная составляющая — зарядкой и разрядкой конденсатора в каждый период приложенного переменного напряжения. Активный ток мог бы являться показателем состояния изоляции, так как все внутренние дефекты изоляции и ее увлажненность увеличивают этот ток. Однако значение его зависит также от размеров оборудования. Поэтому для оценки состояния изоляции используется отношение составляющих тока

Процесс уменьшения напряжения конденсатора от первоначального значения ?/м до нуля соответствует перемещению электронов с отрицательной обкладки на положительную. Разрядкой конденсатора этот процесс перемещения зарядов не заканчивается, так как энергия магнитного поля не может мгновенно исчезнуть, т. е. ток в цепи с индуктивностью не может скачком упасть до нуля. В цепи продолжает протекать ток прежнего направления, постепенно уменьшающийся по величине. Наличие этого тока означает продолжающееся перемещение электронов с бывшей ранее отрицательной обкладки на обкладку, ранее заряженную положительно, в результате первая обкладка начинает заряжаться положительно, а вторая — отрицательно.

После насыщения транзистора Т2 увеличение базового напряжения Tt прекращается и начинается этап установления напряжения на базе транзистора Tt. Этот процесс связан с разрядкой конденсатора С(. Указанный конден-

Второй процесс, происходящий во время квазиустойчивого состояния схемы, связан с разрядкой конденсатора Ct. Конденсатор Ct в

При работе импульсных устройств наряду с зарядкой и разрядкой конденсатора имеет место процесс перезарядки, когда предварительно заряженный конденсатор подключается через резистор встречно к источнику питания. В этом случае конденсатор сначала разряжается, а после того, как напряжение на нем станет равным нулю, заряжается по той же цепи до напряжения противоположной полярности. В общем случае процесс перезарядки описывается уравнением

При работе импульсных устройств наряду с зарядкой и разрядкой конденсатора имеет место процесс перезарядки, когда предварительно заряженный конденсатор подключается через резистор встречно к источнику питания. В этом случае конденсатор сначала разряжается, а после того, как напряжение на нем станет равным нулю, заряжается по той же цепи до напряжения противоположной полярности. В общем случае процесс перезарядки описывается уравнением:

Когда напряжение Uc на обкладках конденсатора будет равно напряжению U3, тиратрон зажигается и конденсатор начинает разряжаться через горящий (открытый) тиратрон, представляющий значительно меньшее сопротивление, чем сопротивление г. Для ограничения амплитуды разрядного тока через тиратрон в цепь его анода включено сопротивление га. С разрядкой конденсатора напряжение на его обкладках падает и достигает значения, равного напряжению Ua погасания тиратрона. В этот момент тиратрон гаснет, его сопротивление становится большим и конденсатор начинает снова заряжаться. Напряжение U3 зажигания тиратрона зависит от напряжения UCT на его сетке. Поэтому, меняя делителем напряжения Д напряжение Ь'ст» можно регулировать величину напряжения зажигания U3.

Если включение успешно, то после отпускания ключа (переход в положение «Включено») начинается нормальная зарядка С. Аналогично разрядкой конденсатора запрещается АПВ от контакта соответствующих устройств защиты или автоматики. Многократное АПВ на устойчивое КЗ, возможное в случае сваривания контакта KL в цепи включения, предотвращает двухобмоточное реле блоки-

тельством такого повреждения служит срабатывание газовой защиты трансформатора, чувствительный сигнальный элемент которой (поплавок) выводит УАПВ из действия, например, разрядкой конденсатора комплекта РПВ-58 (см. 42.74). Поскольку этот элемент не быстродействующий, время срабатывания УАПВШ должно быть соответственно увеличено. Дополнительный запрет АПВШ при действии дифференциальной защиты трансформатора нецелесообразен, поскольку последняя действует и в случае КЗ на выводах трансформатора, при которых запрещать АПВШ нет необходимости. На однотранс-форматорных подстанциях с односторонним питанием выключатель на стороне высшего напряжения, как правило, отсутствует, обязательное (при трансформаторах мощностью выше 1000 кВА) АПВШ производится выключателем со стороны низшего напряжения, и запрещать АПВШ при внутреннем повреждении трансформатора нет необходимости.