Коронный разряд. Развитие разряда в резко-неоднородных полях, страница 18

при напряжении 200-300 кВ. При дожде, изморози или снеге оседаю­щие на провод капли или кристал­лики льда снижают напряжение за­жигания короны из-за местного воз­растания поля и потери на корону резко возрастают (рис. IV.7.143).

Рис. IV.7.143. Потери мощности на ко­рону для провода диаме­тром 2,5см при разных напряжениях высоковольт­ной линии; 1 - солнечная погода, 2 - при дожде

Корона при импульсном напряжении.

Под им­пульсной короной чаще всего понимается униполярная ко­рона при воздействии одиночного импульса напряжения апериодической формы длительностью импульса от сотен до тысяч мкс и фронтом от долей мкс до десятка мкс. Наи­более исследованной является импульсная корона в воздухе с острия в промежутках типа шар-плоскость (рис. IV.7.146) и стержень-плоскость с разными формами конца стержня, включая случай стержня, заменяемого при теоретическом анализе гиперболоидом вращения. Для всех этих случаев имеется большой экспериментальный материал, позволяю­щий определить как физику процесса развития короны в промежутке, так и критические напряжения ее появления при разных полярностях воздействующего импульса напря­жения.

Чаще всего исследование импульсной короны со стержня или шарика проводится для всего процесса раз­вития разряда в промежутке, включая его полный пробой. При этом существенное значение имеет длина промежутка.

В коротких промежутках длиной до 1-2 см последствием короны является искровой пробой про­межутка. В длинных промежут­ках длиной от десятка см до де­сятка м импульсный разряд про­ходит несколько стадий, включая лидерную. В этой связи различа­ются т.н. начальная вспышка ко­роны, развивающаяся непосред­ственно с электрода, и лидерная корона, возникающая с кончика развивающегося лидера.

Рис. IV.7.146. Статическая фотография импульсной ко­роны с экрана электронно-оптического преобразователя

Расчеты с использованием дрювестейновского распределе­ния энергий электронов по­казывают, что в промежутке стержень-плоскость длиной 0,6 м при радиусе закругления острия 1 мм средняя напряжен­ность поля перед стримерной короной начальной вспышки составляет 80 кВ/см, в то время как перед фронтом лидерной короны 105 кВ/см. Подобное различие означает боль­ший объемный заряд, создаваемый лидерной короной, в ре­зультате более интенсивных процессов ионизации и возбу­ждения. Последнее приводит к большей яркости излучения лидерной короны, что и наблюдается экспериментально.

Экспериментальные исследования разряда в указанном промежутке при положительных импульсах напряжения, имеющих форму 100/2000 мкс, позволили определить и другие существенные различия начальной и лидерной ко­рон. Начальная корона имеет более разветвленную струк­туру с широкими ветвящимися стримерными каналами, в то время как лидерная корона имеет кустообразную форму с большим числом тонких слабоветвящихся нитей. Больший заряд и большая напряженность ноля перед фронтом по­зволяют лидерной короне распространяться дальше в глубь промежутка.

Различия в средней энергии электронов начальной и ли­дерной корон приводят и к различиям в спектре излучения. В спектре лидерной короны, кроме линий второй положи­тельной системы молекулы  и первой отрицательной си­стемы иона , характерных для обоих видов короны, по­являются более интенсивные линии первой отрицательной системы иона  и первой и второй отрицательных систем иона , не наблюдаемые в спектре начальной короны.