Электробиофизика и техника электрического повреждения, страница 20

1.4. Режимы работы электрооборудования

Огромное разнообразие почвенно-климатических условий возделывания культурных растений, большой набор сельскохозяйственных культур, различная засоренность полей по количественному и видовому составу привели к разработке разнообразных машин и аппаратов для борьбы с сорной растительностью электрическим током [4, 11, 19, 35, 49, 50]. В этих электротехнологических машинах и аппаратах или образцах новой техники используются приборы, устройства и оборудование, выпускаемое промышленными предприятиями. Разнообразные источники электрической энергии, силовые преобразователи, токоограничители и пускорегулирующая аппаратура (ПРА), электронные приборы и устройства, применяемые в ЭТК, оказывают существенное влияние на режимы работы машин, их характеристики, технологические способы и эффективность применения электрической энергии в борьбе с сорной растительностью.

Практика проектирования, разработки и эксплуатации ЭТК показала, что опубликованные до настоящего времени исследования целесообразно дополнить результатами решения некоторых задач, заключающихся, в частности, в анализе с позиции системного подхода современного состояния и перспективных направлений развития силовых преобразователей, токоограничителей, пускорегулирующей аппаратуры, электронных приборов и устройств, применяемых в ЭТК. Кроме того, назрела необходимость показать влияние различного оборудования на режимы работы машин, их характеристики, технологические способы и эффективность применения электроэнергии в борьбе с сорняками.

Создание нового класса ЭТК должно опираться на широкий круг исследований, связанных с анализом различных режимов их эксплуатации. В их состав входят исследования как свойств различного оборудования ЭТК, их конструкционных проводящих и изоляционных материалов, так и тех воздействий, которым эти материалы и оборудование подвергаются в процессе эксплуатации. Эти две группы исследований тесно связаны между собой - свойства оборудования и конструкционных материалов влияют на воздействия, а анализ внешних воздействий выдвигает определенные требования к свойствам оборудования и материалам [37, 161].

Исследования [19], проведенные в производственных и лабораторных условиях, показали, если электродная система или межэлектродный промежуток (МЭП) подключен к регулируемому напряжению, то при относительно малом напряжении электрический ток между электродами не проходит или он мал по величине. Если  увеличивать напряжение, то на вольтамперной характеристике МЭП достигается точка так называемого рабочего напряжения, при котором межэлектродный промежуток, включающий воздух, растительные ткани и почву, становится проводимым. Воздух около электродов ионизируется, падение напряжения в скользящем электрическом контакте электрода резко снижается, а общее электрическое сопротивление между электродами становится малым. Через растительные ткани  протекает ток высокого напряжения, который ограничивается сопротивлением всей электрической цепи и зависит от напряжения фазы силового преобразователя. Пространство между электродами и растительной средой представляет собой в этот момент короткое замыкание с обычными явлениями. Аппаратура защиты - предохранители, автоматические выключатели, токовые реле или электронные средства может отключиться, а если она рассчитана на высокое напряжение и значительный ток, то разрушаются составляющие электрической цепи. В большинстве случаев это применяемые преобразователи, контактные соединения, электроды. Чтобы избежать этих разрушений, нужно ограничить электрический ток сопротивлениями, которые могут иметь омический, индуктивный или ёмкостный характер. В теории и практике преобразования электрической энергии они называются токоограничителями и входят в состав ПРА.