Коронный разряд. Развитие разряда в резко-неоднородных полях, страница 16

Рисунок 2.25. Стандартный бланк вывода данных для контрагированной (стримерной) импульсной формы разряда в системе электродов игла–игла. Расстояние между электродами 15 мм.

3. Диффузная форма обычно возникает после контрагированной формы, при дальнейшем повышении напряжения и возникает путем быстрого роста размеров чехла положительной короны. Чехол отрицательной короны изменяются незначительно. Форма положительного чехла становится ромбовидной, от нее в разных направлениях отходят лучевидные отростки, а в межэлектродном промежутке появляется диффузный слабо светящийся канал.

На рис.2.26. представлены все перечисленные формы разряда в порядке возрастания напряжения слева направо и сверху вниз.

а б в г д е

Рисунок 2.26. Формы биполярного разряда в системе электродов игла–игла. а – фотография системы электродов игла–игла, используемой в эксперименте, б,в – лавинная форма коронного разряда, г,д – импульсная контрагированная стримерная форма, е – диффузионная форма.

Отметим, что напряжение зажигания коронного разряда в системе электродов «игла-сфера» при межэлектродном расстоянии 7,5 и 15мм, лежали в диапазоне 2÷2,5 кВ, в то время как напряжение зажигания коронного разряда в системе электродов «игла-игла» составляет около 3,5 кВ.

25 мм

Рисунок 2.    

В системе электродов «игла–игла» ожидаемого увеличения интенсивности диффузионного свечения в межэлектродном промежутке за счет рекомбинации встречных разнополярных ионных потоков обнаружено не было.

Диффузное свечение доминирует не на катоде, как это было в несимметричной системе игла – плоскость, а на аноде (рис.2.12, 2.14, 2.24).

В системе электродов «игла–игла» наблюдалась кантрагированная форма разряда, для которой характерны следующие свойства:

·  разряд в контрагированной форме носил импульсный характер;

·  импульсы носили случайный характер, но, в основном, наблюдались сериями различной длительности. Между импульсами и между сериями горела диффузная форма разряда (рис.2.??);

·  импульсам соответствует распространение стримера от анода к катоду. В пользу этого предположения говорит тот факт, что анодная привязка остаётся постоянной, а катодная «гуляет» по электроду (рис.2.??);

·  Длительность импульсов тока менее 8 мкс (время между отсчётами АЦП).

            Также хочется отметить тот факт, что контрагированная форма разряда чаще всего наблюдается внутри рабочего интервала напряжений, в то время как при напряжениях близких к напряжению зажигания и максимально доступных допробойных напряжениях наблюдается исключительно диффузная форма.

Потери на корону в высоковольтных линиях.

Этот вопрос очень важен для электроэнергетики. Потери на корону могут оказаться сравнимыми с потерями на выделение джоулева тепла в проводах. Когда коронируют оба электрода, как в случае параллельных проводов противоположной полярности, ток во внешней зоне между ними переносится движущимися навстречу ионами разных знаков. Ток и потери энергии в такой биполярной короне гораздо сильнее, чем в униполярной короне (с одним коронирующим электродом). Полной рекомбинации ионов обычно не происходит, а взаимная нейтрализация пространственного заряда снижает степень ограничения тока, обычно ограниченного пространственным зарядом. Кроме того, отрицательные ионы, пройдя к положительному проводу, распадаются в его сильном поле. Это служит дополнительным источником электронов и несколько облегчает зажигание разряда. Для случая двух параллельных проводов по Пику [1] напряжённость электрического поля, при которой происходит зажигание коронного разряда, составляет:

кВ/см, r < 1 см,

что несколько меньше, чем для одного (2.1). В электротехнике сейчас пользуются несколько иной, также эмпирической формулой.

Отметим, что половина напряжения зажигания коронного разряда между двумя проводами оказывается примерно на 10 процентов меньше, чем между одним проводом и плоскостью посередине, хотя в отсутствие разряда, т.е. в электростатическом отношении, обе ситуации эквивалентны.