Разрядные характеристики

Скорость движения электронов во много раз больше скорости движения относительно тяжелых положительных ионов; поэтому и в газоразрядных приборах основными носителями тока остаются свободные электроны. Доля тока, образуемого движением положительных ионов, составляет обычно менее одной десятой общего тока через разрядный промежуток. Полезная роль положительных ионов заключается в том, что их заряды нейтрализуют объемный отрицательный заряд электронов. В разрядном промежутке образуется плазма - среда, для которой характерна высокая концентрация одинакового числа зарядов обоих знаков (примерно 109-1012 пар зарядов в 1 см3). Проводимость газовой плазмы близка к проводимости металлов, благодаря чему в газоразрядном приборе ток может достигать больших значений при малом напряжении между электродами.

Скорость движения электронов во много раз больше скорости движения относительно тяжелых положительных ионов; поэтому и в газоразрядных приборах основными носителями тока остаются свободные электроны. Доля тока, образуемого движением положительных ионов, составляет обычно менее одной десятой общего тока через разрядный промежуток. Полезная роль положительных ионов заключается в том, что их заряды нейтрализуют объемный отрицательный заряд электронов. В разрядном промежутке образуется плазма - среда, для которой характерна высокая концентрация одинакового числа зарядов обоих знаков (примерно 109—10'2 пар зарядов в 1 см3). Проводимость газовой плазмы близка к проводимости металлов, благодаря чему в газоразрядном приборе ток может достигать больших значений при малом напряжении между электродами.

Скорость движения электронов во много раз больше скорости движения относительно тяжелых положительных ионов; поэтому и в газоразрядных приборах основными носителями тока остаются свободные электроны. Доля тока, образуемого движением положительных ионов, составляет обычно менее одной десятой общего тока через разрядный промежуток. Полезная роль положительных ионов заключается в том, что их заряды нейтрализуют объемный отрицательный заряд электронов. В разрядном промежутке образуется плазма — среда, для которой характерна высокая концентрация одинакового числа зарядов обоих знаков (примерно 109—10'2 пар зарядов в 1 см3). Проводимость газовой плазмы близка к проводимости металлов, благодаря чему в газоразрядном приборе ток может достигать больших значений при малом напряжении между электродами.

Основное отличие ионных приборов от электровакуумных заключается в том, что прохождение электрического тока через разрядный промежуток ионного прибора сопровождается направленным движением положительных ионов.

Тлеющий разряд характеризуется тлеющим свечением поверхности катода, обращенной к аноду, и заметным свечением газа в разрядном промежутке между катодом и анодом. Плотность тока при тлеющем разряде составляет 10"5 -г- 1 а/см2, падение напряжения 60 -н -т- 350 в и выше. Различают нормальный тлеющий разряд, при котором светится лишь часть поверхности катода, обращенной к аноду, а плотность тока и падение напряжения остаются почти неизменными, и аномальный тлеющий разряд, при котором светится вся роверхность катода, обращенная к аноду, а падение напряжения возрастает при увеличении тока через разрядный промежуток.

Искровой разряд проявляется как пучок ярких зигзагообразных полосок, пронизывающих разрядный промежуток за очень короткий отрезок времени. Примером искрового разряда являются грозовые разряды — молнии, часто наблюдаемые в земной атмосфере.

На участке ОА характеристики происходит несамостоятельный темный разряд. Свободные электроны и положительные ионы получаются за счет воздействия на катод и на разрядный промежуток энергии космических лучей и радиоактивного «фона» Земли. Участок А В называется участком насыщения, так как все электроны и ионы, освобожденные энергией внешних ионизаторов, — космических лучей и радиоактивного «фона» Земли, участвуют в создании тока проводимости, а скорость электронов, разгоняющихся в электрическом поле, еще недостаточна для ионизации атомов газа. Участок ВС называют участком газового умножения, так как увеличение тока на этом участке характеристики вызвано лавинным размножением носителей заряда (электронов и ионов), происходящим в результате неупругих соударений первого рода. Разряд на этом участке все еще остается темным, но переходит из несамостоятельного в самостоятельный. Самостоятельным разряд становится тогда, когда с поверхности катода начинается эмиссия электронов, возникающая в результате бомбардировки поверхности катода положительными ионами, при условии, что одному электрону, пришедшему на анод, соответствует не менее одного электрона, эмиттированного холодным катодом в результате ионной бомбардировки его поверхности.

Резкое увеличение тока на участке BCD характеристики вызывает перераспределение падений напряжения между ионным прибором и ограничительным (балластным) резистором RQ, в результате чего падение напряжения на ионном приборе уменьшается. Участок CD характеристики соответствует переходной области между темным и тлеющим разрядом и началу свечения газа в разрядном промежутке. Участок DE характеристики соответствует нормальному тлеющему разряду и характеризуется очень малым изменением напряжения при значительном увеличении тока через разрядный промежуток.

два металлических электрода, между которыми находится разрядный промежуток. Напряжение источника з. д. с. Е выбирают так, чтобы ионизационная камера работала на участке насыщения А В вольт-амперной характеристики, показанной на 2.1, б.

Интенсивность данного процесса определяется коэффициентом ударной ионизации а, равным числу ионизации, производимых движущимся электроном на единицу длины пути в направлении поля. При этом количество электронов у анода, образовавшихся в результате ударной ионизации, начатой первоначально одним электроном с поверхности катода, в соответствии с экспоненциальным законом размножения, достигнет величины е^ (h-расстояние между электродами, или разрядный промежуток). Эти электроны распределяются в межэлектродно м пространстве в виде компактного облачка, называемого электронной лавиной.

ностью, т. е. отношением периода импульса Т к его длительности ти ( 9.2). Наибольший эффект эрозии получается при определенном соотношении энергии и длительности импульса. Чем меньше длительность импульса при одной и той же энергии, тем выше температура и интенсивность расплавления и испарения металла и тем меньшая доля затраченной энергии распространяется в глубь металла, тем выше КПД процесса. С увеличением длительности импульса эффект эрозии и, следовательно, производительность возрастают до определенного предела, после чего начинают падать. Частота импульсов также ограничена, так как необходимо определенное время между импульсами для того, чтобы разрядный промежуток успел деионизироваться. Таким образом, для каждого металла, чтобы получить определенную производительность эрозионной обработки при

Для элемента свинцово-кислотной А Б разрядные характеристики при Г=298 К представлены на 1.1 9. л. Здесь верхняя кривая соответствует режиму с постоянным током 5-часового разряда. Аналогичные зависимости для щелочной никель-кадмиевой АБ даны на 1.19,6. Типичная быстрораз-рядная кривая для элементарной серебряно-цинковой АБ приведена на 1.19, в.

1. 1 9. Разрядные характеристики АБ:

Х.4. Разрядные характеристики элементов различных систем, при нагрузочном сопротивлении 280 Ом для литиевых и 140 Ом для остальных элементов:

2. Разрядные характеристики. Наиболее стабильное напряжение разряда у РЦ элементов, при длительных режимах разряда (примерно 50 ч). Стабильное напряжение у СЦ аккумуляторов, которые заряжались асимметричным переменным током. Наименее стабильное напряжение у МЦ элементов.

На 18-10 приведены разрядные характеристики серебря-ноцинкового аккумулятора емкостью 0,75 а-ч, а в табл. 18-3 — электрические и конструктивные характеристики некоторых типов таких аккумуляторов.

На поверхностях изоляторов, установленных на открытом воздухе, могут оседать различные загрязнения, неизбежно присутствующие в атмосфере и разносимые ветром. Загрязнения в сухом состоянии, как правило, имеют весьма высокое сопротивление и не оказывают существенного влияния на разрядные характеристики изоляторов. Увлажнение слоя загрязнения при дожде, росе или других мокрых осадках приводит к резкому уменьшению его сопротивления вследствие образования слабого электролита из водорастворимых составляющих загрязняющего вещества. При этом механизм развития разряда вдоль поверхности качественно меняется, величины разрядных напряжений значительно снижаются. Аналогичная картина наблюдается и при смачивании чистой поверхности изолятора дождем, когда стекающая по изолятору дождевая вода, имеющая относительно невысокое удельное объемное сопротивление (около 103 Ом-м), образует слой с достаточно большой проводимостью.

Изоляторы с более сложной внутренней изоляцией — вводы для трансформаторов и аппаратов на напряжения 35 кВ и выше — рассматриваются в § 11-3. Здесь лишь отметим, что во всех случаях внутренняя изоляция, которая при пробое разрушается необратимо, выполняется несколько более прочной, чем изоляция внешняя. Поэтому разрядные характеристики изоляторов определяются эле-

6-2. РАЗРЯДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНЫХ И АППАРАТНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ

6-2. Разрядные характеристики линейных и аппаратных изоляторов 89

Аккумуляторы СН имеют меньшие размеры, чем СК; они поставляются в собранном виде, что облегчает их установку. Разрядные характеристики аккумуляторов СН лучше, чем СК, благодаря меньшей толщине пластин и большей их пористости. Емкость аккумуляторов СН-20 при одночасовом разряде 20 • 20 = 400 А • ч. Такая емкость не может обеспечить аварийную нагрузку на электростанциях, поэтому аккумуляторы СН применяются на подстанциях. Достоинством аккумуляторов типа СН является также значительно меньшее выделение паров серной кислоты в процессе работы, поэтому они могут устанавливаться в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.

7.23. Разрядные характеристики аккумуляторов типа СК