Для экспериментального определения вольт-секундной характеристики на исследуемый промежуток подаются импульсы стандартной формы. При каждом значении максимального напряжения импульса производится серия опытов. В силу статистического разброса времени разряда вольт-секундная характеристика получается в виде области точек (рис. 4. 18), для которой указываются средняя кривая и границы разброса времени разряда.
Поскольку начало и скорость развития ионизационных процессов зависят от значения напряжения, то вольт-секундные характеристики зависят от формы импульса. На рис. 4.19 показаны примерные формы вольт-секундных характеристик при импульсах, имеющих разную крутизну нарастания напряжения (длительность фронта) и различную скорость спада напряжения после максимума. Большим значениям напряжения на фронте или на хвосте импульсов соответствуют меньшие времена разряда на вольт-секундных характеристиках.
|
|
|
Рис. 4.19. Примерная форма вольт-секундных характеристик при разных длительностях импульса (а) и длительностях фронта импульса (б) |
Вид вольт-секундной характеристики зависит от степени неоднородности электрического поля в промежутке. Для промежутков с однородным или слабонеоднородным полем вольт-секундная характеристика практически параллельна оси абсцисс (рис. 4. 20, кривая 1). Разрядные напряжения соответствуют (4.3) и только при временах разряда порядка 1 мкс и меньше увеличиваются вследствие малой вероятности появления эффективного электрона при столь коротких воздействиях напряжения. В этой части характеристики наблюдается заметный разброс разрядных напряжений. Отмеченные свойства вольт-секундной характеристики позволяют использовать промежуток между шаровыми электродами, создающий практически однородное поле, если расстояние между электродами меньше их радиуса, в качестве универсального прибора для измерения максимальных значений напряжения.
|
|
|
|
Рис. 4. 20. Вид вольт-секундных характеристик для промежутков с однородным (1) и резко неоднородным (2) электрическими полями (грозовые импульсы) |
4. 21. Определение параметров грозового импульса |
Вольт-секундные характеристики промежутков с резко неоднородным полем (рис.4.20, кривая 2) имеют достаточно большую кривизну, поскольку в таких промежутках время формирования очень сильно зависит от значения приложенного напряжения. Для таких промежутков характерны большие импульсные разрядные
напряжения Up, чем при переменном напряжении с частотой 50 Гц U~. Отношение
называется коэффициентом импульса и обычно относится к определенному времени разряда.
Промежутки с однородным и слабонеоднородным полями имеют Кимп = 1 практически во всем диапазоне времен разряда.
В целях
унификации испытаний и возможности сопоставления их результатов в
электроэнергетике установлен стандартный грозовой импульс, имитирующий форму
перенапряжений, возникающих в электроустановках при ударе в них молнии. Определение
параметров импульса — длительности фронта 
и длительности
импульса tи — показано на рис. 4. 21. Стандартный
грозовой импульс имеет 
и 
мкс. Кратко он обозначается 1,2/50 мкс со знаком плюс или минус в зависимости от
полярности. На рис. 4.22 приведены
для примера вольт-секундные характеристики промежутков стержень — стержень при грозовых импульсах.
|
|
|
Рис. 4. 22. Вольт-секундные характеристики воздушных промежутков стержень— стержень при стандартных грозовых импульсах: пунктир — разрядные напряжения при частоте 50 Гц |
При уменьшении напряжения импульса по сравнению с приведенными на рис. 4. 22 время разряда возрастает. Из-за статистического разброса значений tф и tcне во всех опытах разряд успевает завершиться. Чем ниже напряжение импульса, тем меньше вероятность возникновения разряда в промежутке. Характерным является 50%-ное разрядное напряжение U50%, т. е. то напряжение импульса, при котором разряд в промежутке возникает в 50% опытов. Импульсные 50%-ные напряжения промежутков стержень — плоскость и стержень — стержень приведены на рис. 4. 23.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
