При относительно низких напряжениях стриммерные каналы не достают до противоэлектрода и пробоя нет, при дальнейшем повышении напряжения происходит пробой (рисунки 5 и 7). Искровой пробой промежутка происходит при подаче отрицательного импульса амплитудой в 160 кВ.
В этом случае обычно происходит полная засветка кадра, однако на отдельных кадрах иногда удавалось увидеть толстый яркосветящийся канал, соединяющий электроды (рисунок 6).
Рисунок 6. Пробой. На фото виден «толстый» ярко-светящийся канал, перекрывающий межэлектродный промежуток и соединяющий электроды. Слева: Радиус сферического электрода r=15 мм, межэлектродное расстояние h=150 мм, амплитуда напряжения U=95 кВ. Положительная полярность сферического электрода. Справа: r=40 мм, h=100 мм, U=165 кВ, отрицательная полярность сферического электрода.
На следующей серии фотографий приведены видеокадры разрядных процессов в системе электродов шар-плоскость при радиусе шара 15мм, импульс положительный.
В целом структура разрядных процессов аналогична описанной ранее, однако стримеры более разветвленные и продой возникает при более низком напряжении.
Рисунок 7. С увеличением напряжения (амплитуды импульса) длина стримеров увеличивается. Когда стримеры достигают противоэлектрода, может произойти пробой.
Отрицательным стример называют когда он развивается от отрицательного электрода с малым радиусом кривизны. Положительным, соответственно, называется стример, развивающийся при положительной полярности на электроде с малым радиусом кривизны.
Как показали эксперименты отрицательные и положительные стримеры демонстрируют совершенно разное поведение. Отрицательные и положительные стримеры демонстрируют разное поведение. На рисунке 10 показаны характерные кадры. Отрицательные стримеры значительно короче положительных, быстрее сужаются, маловетвистые и имеют диффузные края. Отрицательные стримеры ветвятся гораздо меньше, чем положительные, имеют преимущественно радиально-линейную форму. Положительные стримеры имеют выраженную древовидную структуру и очень тонкие и разветвленные окончания. Предположительно положительные и отрицательные стримеры должны описываться разными моделями.
Рисунок 10. Отрицательные стримеры (слева) и положительные стримеры (справа). Радиус сферы 2,5 мм, расстояние от сферы до плоского электрода 20 см. Напряжение 120 кВ.
На следующих трех сериях фотографий приведены предпробойные процессы в межэлектродном промежутке при импульсном воздействии грозовым импульсом. Для различных размеров шарового электрода. На рис приведены распределения электрического поля у шаровых электродов для напряжения соответствующего началу лавинных процессов.
Общие черты сохраняются как в сильнонеоднородных, так и в слабонеоднородных полях. Однако видимая активность становится заметной лишь при напряжениях, соответствующих порогу образования стримера. Диапазон напряжений от появления разрядной активности до лидерного пробоя достаточно велик до трех раз. Этот диапазон очень сильно зависит от размеров межэлектродного промежутка.
Рисунок 9. Напряжение пробоя и напряжение возникновения стримеров, зависимость от межэлектродного расстояния h. Система сфера-плоскость, радиус сферы r=2,5 мм.
Область, где есть стримеры, но нет пробоя, оказывается достаточно широкой (желтая область на рисунке 9). Уже при межэлектродном расстоянии h=17 см напряжение пробоя превышает напряжение возникновения стримеров в два раза. Но чтобы использовать эту область, необходимо уметь рассчитывать кривую зависимости напряжения стримерного пробоя (черная кривая на рисунке 9), а для этого необходимо уметь рассчитывать длину стримера в данной конфигурации электродов при данном напряжении.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.