Разрядного промежутка

Для снижения времени заряда EH (t3) и повышения частоты разрядов /р используется форсировка возбуждения генератора. Она заключается в кратковременной подаче на обмотку возбуждения повышенного напряжения с целью ускоренного достижения заданного значения разрядного напряжения U ( 3.37).

(при коротких замыканиях в ЛЭП), для переключения антенн радиолокационных станций с передачи на прием и для питания импульсным током мощных импульсных генераторных ламп. Для защиты линий связи от перенапряжений выпускаются разрядники двух типов: алюминиевые типа РА ( 2.8, а) и бариевые типа РБ ( 2.8, б). Условное обозначение разрядников показано на 2.8, в. Алюминиевый разрядник выполняют в виде стеклянной трубки, в которой на расстоянии 2 н- 3 мм параллельно друг другу расположены две алюминиевые пластины. Разрядник наполняется аргоном при давлении 30 -т- 60 мм рт. ст. в зависимости от необходимого разрядного напряжения. Напряжение зажигания коронного разряда составляет 350ч--г- 460 в в зависимости от условий работы линии. После зажигания ко-

Заливочные компаунды служат для заполнения сравнительно больших полостей, промежутков между различными деталями в электрических машинах и аппаратах, а также для получения сравнительно толстого покрытия на тех или иных электротехнических деталях, узлах, блоках. Применение заливочных компаундов преследует цели защиты изоляции от увлажнения и от действия химически активных веществ, увеличения разрядного напряжения, улучшения условий отвода теплоты и пр.

Если к опоре с молниеотводом на высоте Я подвешены провода линии электропередачи, то для импульсного разрядного напряжения соответствующих гирлянд изоляторов должно выполняться условие:

Подставляя в качестве дг критическую величину заряда на первом электроде, получаем выражение для 50%-ного разрядного напряжения относительно земли

Как следует из формулы (4.17), 50%-ное разрядное напряжение относительно земли при противоположной полярности напряжений Ul и U а уменьшается при увеличении U2. Однако из-за малости величины а12/а22 « 0,1ч-0,2 напряжение U0,s i изменяется значительно меньше, чем (У2 (2, см. 4.5). Поэтому разрядное напряжение между электродами t/o,5 1_2 существенно увеличивается при увеличении Uz (/, 4.15). Это свойство междуфазовой изоляции (рост разрядного напряжения при увеличении напряжения противоположной полярности

Наибольшая электрическая прочность изоляционных промежутков достигается в однородных и слабонеоднородных полях, когда величина разрядного напряжения определяется начальным напряжением самостоятельного разряда. Действительно, например, в воздухе при атмосферном давлении начальная напряженность самостоятельного разряда не ниже 23,6 кВ/см (см. § 4.2), а средняя разрядная напряженность вдоль изоляционных конструкций высотой более 1 м меньше 5 кВ/см. Такое большое различие разрядных напряженностей в однородном и сильнонеоднородном полях определяет возможность управления электрической прочностью изоляционных конструкций.

7-44. Зависимость разрядного напряжения от частоты

Исследования зависимости разрядного напряжения от частоты поля в воздухе при нормальных условиях позволили разбить весь частотный диапазон на ряд поддиапазонов, в каждом из которых проявляется свой механизм развития заряда. На 7-44 показан характер изменения разрядного напряжения в зависимости от частоты питающего поля. При изменении частоты от 0 до tKpi разрядное напряжение практически не зависит от частоты и определяется ударной ионизацией под действием электронов, приобретающих дополнительную энергию за счет электрического поля. Интенсивность ионизации в основном определяется энергией ионизации газа и средней длиной свободного пробега электрона в данном газе. Как известно, энергия ионизации зависит от заполнения электронных орбит атома электронами и минимальна у инертных газов. У этих газов внешние орбиты целиком заполнены электронами. Низкая энергия ионизации наблюдается у атомов щелочных металлов, на внешней орбите которых находится только один электрон. Приводим энергию ионизации наиболее распространенных газов:

Так обстоит дело до частоты /ь Дальнейшее увеличение частоты почти не приводит к снижению разрядного напряжения. По-видимому, это связано с тем, что объемный заряд в промежутке перестает увеличиваться. Наступает динамическое равновесие между скоростью образования новых ионов и диффузией объемного заряда на электроды.

За второй критической частотой /Кр2 происходит новое снижение разрядного напряжения. При этом полупериод оказывается меньше времени пробега электронами межэлектродного пространства. Часть электронов не успевает уходить на электроды и, оставаясь в промежутке, продолжает участвовать в ионизации, и разрядное напряжение

Дуговая ксеноновая лампа ДКсТ зажигается от специального пускового устройства, в основу работы которого положен принцип искрового генератора ( 21.8, в). При включении устройства в сеть напряжение со вторичной обмотки трансформатора Тр подается на конденсатор С1. При достижении на конденсаторе напряжения, равного напряжению пробоя разрядника Р, он разряжается на первичную обмотку импульсного трансформатора ИТ. Во вторичной обмотке импульсного трансформатора индуктируются высоковольтные высокочастотные импульсы напряжения, приложенные к электродам лампы. Происходит пробой разрядного промежутка лампы и она зажигается. Период разгорания у ксеноновых ламп практически отсутствует. После зажигания искровой генератор отключается, а вторичная обмотка трансформатора ИТ шунтируется. Конденсаторы С2, СЗ служат для защиты сети от высокого напряжения.

Заряды положительных ионов компенсируют пространственный отрицательный заряд электронов и этим уменьшают электрическое сопротивление разрядного промежутка.

Точка Е соответствует окончанию области нормального тлеющего разряда и свечению всей поверхности катода, обращенной к аноду. Участок EF соответствует аномальному тлеющему разряду, когда для увеличения плотности тока требуется большая энергия положительных ионов, бомбардирующих катод и, следовательно, большее падение напряжения в прикатодной области разрядного промежутка. Участок FG является переходным между аномальным тлеющим разрядом и дуговым разрядом. На этом участке происходит усиленный разогрев катода и, кроме эмиссии, возникающей в результате ионной бамбар-дировки, возникает термоэлектронная эмиссия. В результате число эмиттируемых катодом электронов резко возрастает, падение напряжения в разрядном промежутке уменьшается до нескольких десятков вольт, и на участке GH характеристики происходит дуговой разряд, который может привести к расплавлению электродов. Поэтому величину сопротивления резистора R6 подбирают так, чтобы разряд был темным или тлеющим в зависимости от назначения прибора. Плотности тока, соответствующие участку GH характеристики, допускаются только при использовании приборов в кратковременных импульсных режимах.

Величина тока, протекающего через нагрузочный резистор, пропорциональна проводимости разрядного промежутка, которая зависит^ от числа свободных электронов и ионов, определяемого интенсивностью внешних ионизирующих излучений. Однако даже при относительно большой поверхности электродов ионизационной камеры выходной ток в режиме насыщения не превышает 10~12 -ь 10~8 а, поэтому для измерения интенсивности радиоактивных излучений измерительный прибор соединяют с ионизационной камерой через электронный усилитель.

Декатрон ОГ4 дает максимальную скорость счета 2000 имт'сек, которая ограничивается временем деионизации разрядного промежутка. Некоторые декатроны имеют скорость счета до 100 000 имп/сек. Одноимпульсные декатроны имеют одну группу подкатодов. Для достаточно высокой надежности счета одноимпульсные декатроны должны иметь большие питающие напряжения высокой стабильности.

расстояния между электродами h: при уменьшении h растет Е„р (4.22). Этот рост Е„р связан с уменьшением вероятности столкновений электронов с молекулами газа в межэлектродном промежутке. Существует экспериментально установленная закономерность, известная как закон Пашена: если длина разрядного промежутка h и давление газа р изменяется так, что их произведение остается постоянным, то величина пробивного напряжения не меня-

В связи с тем, что объемный заряд влияет на процесс пробоя газа в неоднородном поле, Uv зависит от полярности электродов (4.23). Так, в случае электродов игла — плоскость и„р выше при отрицательной полярности иглы, чем при положительной. Объёмный заряд в случае отрицательной полярности острия ослабляет электрическое поле по направлению к плоскому электроду и затрудняет тем самым развитие разряда. При обратной полярности электродов (игла положительной полярности) пробой происходит при меньшем напряжении. Это объясняется следующим образом. Ионизация газа при любой полярности на электродах происходит около иглы, т. е. там, где существуют наибольшие значения напряженности электрического поля, и, следовательно, около нее образуется "облако" из положительно заряженных ионов - молекул, с орбит которых ушли электроны. При положительной полярности на игле этот объемный заряд служит продолжением иглы и сокращает протяженность разрядного промежутка. Положительный объемный заряд отталкивается и уходит от положительно заряженной иглы, однако более подвижные электроны, обусловливающие процесс ионизации, все время успевают его восстанавливать, г. е. получается картина "прорастания" положительного

ние маслоканифольной массы с образованием газов, способствующих погасанию дуги и деионизации разрядного промежутка. Последнее приводит к затеканию в промежуток кабельной массы и восстановлению электрической прочности. В результате имеет место «заплывающий пробой», особенно при повреждениях в соединительных муфтах. ~j «Заплывающий пробой» затрудняет отыскание места повреждения петлевым, импульсным и индукционным методами. При отыскании места повреждения этими методами кабели прожигают многократным подъемом напряжения сначала обычной выпрямительной установкой, затем па более низком напряжении специальной выпрямительной установкой (например, на твердых выпрямителях). Двухступенчатое прожигание обусловливается отсутствием достаточно мощных установок на высокое напряжение; в то же время для прожигания на первой ступени требуется не большая мощность, а высокое напряжение, при достижении же Лперех<Ю кОм в месте пробоя у же требуется не высокое напряжение, а большая мощность. Для прожигания могут применяться установки с селеновыми выпрямителями или трансформаторы. Промышленность специальных установок достаточной мощности для прожигания не выпускает. На 4.27 приведена схема установки Мосэнерго, смонтированная

Положительные ионы газа, двигаясь по направлению силовых линий, создают в газоразрядном приборе ионный ток. Однако из-за большой массы ионов доля ионного тока незначительна и в приборах дугового разряда не превышает 0,25% электронного тока. Тем не менее наличие положительных ионов существенно влияет на проводимость разрядного промежутка.

На участке гд осуществляется переход к тлеющему разряду. Насыщение разрядного промежутка большим количеством положительных ионов вызывает большой перепад потенциалов в небольшой области, непосредственно примыкающей к катоду. Это создает большую напряженность электрического поля вблизи поверхности катода. Именно в этой области электроны приобретают значительную энергию и интенсивно ионизируют газ. Одновременно с ионизацией идет процесс рекомбинации: часть ионов захватывает электроны и превращается в нейтральные молекулы. Процесс рекомбинации сопровождается излучением квантов света, и газ начинает светиться.

•бласти разрядного промежутка, например все пространство между