Коронный разряд. Развитие разряда в резко-неоднородных полях, страница 8

Рис. 17. Вольтамперная характеристика униполярного коронного разряда в системе «Игла-Сфера» при различных межэлектродных расстояниях (выделено цветом). Коронирует катод «Игла». Для подписанных экспериментальных точек на Рис. 18 и Рис. 22 представлены фотографии свечения разряда, линии равного уровня интенсивности обработанного свечения, значения напряжения на межэлектродном промежутке и протекающего тока. Для межэлектродных расстояний 10 мм, 13 мм графики вольтамперных характеристик обрываются по причине наступавшего искрового пробоя, для межэлектродных расстояний 16 мм, 20 мм и 30 мм они ограничивались мощностью источника.


а) б)

в) г)

Рис. 18. Система электродов «игла-сфера», коронирует катод. Экспериментальные точки соответствуют обозначения на Рис. 17. Проведены исходные фотографии свечения, линии равного уровня интенсивности после обработки, средние значения тока и напряжения: а) классическая форма свечения вблизи напряжения зажигания короны, межэлектродное расстояние 10 мм, б) лопатовидная форма приэлектродного свечения у противоэлектрода регистрируется диффузное свечение (10 мм), в) лопатовидная форма горения коронного разряда диффузное свечение регистрируется по всей длине межэлектродного промежутка (10 мм), г) лопатовидная форма горения коронного разряда со свечением в межэлектродном промежутке (13 мм).

д) е)

ж) з)

Рис. 19. Система электродов «игла-сфера», коронирует катод. Экспериментальные точки соответствуют обозначения на Рис. 17. Проведены исходные фотографии свечения, линии равного уровня интенсивности после обработки, средние значения тока и напряжения. Лопатовидная форма приэлектродного свечения с вырождающимся межэлектродным свечением: д) межэлектродное расстояние 16 мм, е) – 16 мм, ж) – 20 мм, з) – 30 мм.


Положительная полярность

При положительном потенциале коронирующего электрода картина коронного разряда иная. Наблюдается три различных фазы горения разряда, между которыми отчётливо регистрируется качественный переход.

При напряжениях незначительно превышающих напряжение зажигания коронного разряда наблюдается переходная форма горения коронного разряда. Сразу отметим, что она не связана с переходными процессами и наблюдается при подаче постоянного напряжения. Данная стадия получила рабочее название «первичная стримерная форма». Этой форме соответствует горение короткого стримерного канала, не замыкающего межэлектродный промежуток. Регистрируемая длинна стримера достигает 3 мм и по предварительным данным не зависит от длинны межэлектродного промежутка. Стример наблюдается в узком диапазоне напряжений (пара сотен вольт). При плавном увеличении напряжения от напряжения зажигания короны регистрируемая длинна стримера сначала увеличивается, достигая своего максимума, а потом уменьшается, пока не превратится в точку соответствующую классической форме горения коронного разряда. Данный процесс полностью обратим, и не зависит от направления изменения напряжения. По мере увеличения межэлектродного расстояния диапазон напряжений существования первичной стримерной формы смещаются в сторону больших напряжений, также увеличиваются протекающие токи (Рис. 20).

Положительное напряжение

Эксперименты по исследованию коронного разряда при положительном напряжении проводились в том же диапазоне напряжений (до 20 кВ) и давлений (от 0,5 до 1 атм.). При подаче положительного напряжения наблюдается три различных фазы горения разряда. Отметим, что в отличие от отрицательной полярности напряжения, при положительной существует дискретный переход между различными фазами разряда.

Фаза №1 (Первичная стримерная форма)