Эта зависимость была получена Пашеном опытным путем. Из формулы следует, что при заданном расстоянии d между электродами с понижением давления - пробивное напряжение воздуха уменьшается, т. е. плотность молекул в нем будет уменьшаться, а, значит, длина свободного пробега электронов увеличиваться. При этом электронам будет легче накопить запас энергии, необходимый для ионизации молекул газа. Поэтому пробой возникает при меньшем напряжении.
Однако в области очень малых
давлений (или малых расстояний) наблюдаются другие соотношения. Величина
пробивного напряжения, с понижением давления или уменьшением расстояния
между электродами, уменьшается до некоторого минимума, после прохождения,
которого она начинает возрастать (см. рисунок III.5-6.9.). Это явление
объясняется тем, что в области малых давлений имеет место малая концентрация
молекул газа и вероятность столкновений с ними летящих электронов уменьшается,
а, следовательно, уменьшается возможность ионизации и пробоя.
Высокие значения электрической прочности (пробивной напряженности) ЕПР в газах наблюдаются при расстояниях между электродами, сравнимых с длинами свободного пробега электронов. Очевидно, что электрическая прочность воздуха (или газа) при неизменном давлении зависит от расстояния между электродами. Пробивная напряженность (Епр) определяется величиной пробивного напряжения (UПР), отнесенного к толщине диэлектрика между двумя электродами
где h - толщина диэлектрика, см или мм.
В неравномерных электрических полях, когда расстояние между электродами превышает радиус кривизны электродов, пробой начинается у электрода с большей кривизной. При этом пробой проходит через промежуточные стадии неполного электрического разрушения воздуха (газа), к которым относятся коронный разряд (корона) и кистевой разряд, переходящий в искровой. При искровом разряде возникает полный пробой (электрическое разрушение) воздушного диэлектрика.
Для коронного разряда характерно возникновение ионизации в тонком слое у электрода. Этот слой называют коронирующим слоем или короной, так как он светится, образуя у поверхности электрода ореол, напоминающий корону. Коронный разряд является самостоятельным и поэтому ток при коронном разряде зависит от величины приложенного напряжения, формы электродов, расстояния между ними и не требует для своего поддержания действия внешнего ионизатора. Ток коронного разряда зависит от проводимости внешней области за коронирующим слоем.
Возникающие под действием внешних ионизаторов слабые разряды постепенно увеличиваются по мере роста разности потенциалов между электродами. При так называемом начальном напряжении короны получается резкое увеличение тока, сопровождающееся образованием светящегося слоя. Дальнейшее повышение напряжения приводит к росту тока, размеров и яркости светящегося слоя. При достаточно больших напряжениях, коронный разряд переходит в искровой. Возникновение коронного разряда в воздушной атмосфере приводит к созданию озона и к образованию некоторых азотных соединений, которые при наличии влаги образуют азотистую и азотную кислоты.
Появление указанных веществ, способствует коррозии металлов и повреждению изоляции. Кроме того, коронный разряд вызывает нагрев, ускоряющий процесс старения изоляции, что в свою очередь понижает электрическую прочность.
Коронный разряд может также приводить к появлению высокочастотных помех при радиоприеме.
Таким образом, следствием коронного разряда являются четыре эффекта, отрицательно сказывающиеся на работе аппаратуры. К этим эффектам относятся:
> нагрев,
> ионизация,
> химические реакции,
> радиопомехи.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.