Коммерциялық емес ашық акционерлік қоғамы Ғ.Ж.Дәукеев атындағы АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ «Электрэнергетикалық жүйелер » кафедрасы
«Жоғары кернеулер техникасы» пәні бойынша
№2 зертханалық жұмыс
Тақырыбы: «Ауадағы электр разрядтарын зерттеу»
Білім беру бағдарламасы: 6В07119 - Электрэнергетикалық жүйелер
Орындаған: Қаулы Ж.
Тобы: ЭЭСк-20-3
Тексерген: Рашидов Ш.
__________ _____________ «_____» ___________ 2023 ж.
(бағасы) (қолы)
Алматы 2023
Зертханалық жұмыс №2 Ауадағы электр разрядтарын зерттеу
Жұмыс мақсаты: Өнеркәсіптік жиіліктің ауыспалы кернеуі мен тұрақты кернеу кезінде әртүрлі пішінді электродтар шығаратын ауа саңылауларының электрлік беріктігін зерттеу.
2.1 Теориялық мәліметтер
Электрлік беріктік-ауаның оқшаулағыш орта ретіндегі негізгі сипаттамасы, сондықтан оны Жоғары кернеу техникасында зерттеуге ерекше назар аударылады. Ауа аралығының электрлік беріктігі деп ауа аралығының бұзылуы, яғни оқшаулау қасиеттерінің жоғалуы орын алатын электр өрісінің кернеуінің минималды мәні түсініледі. Тесілудің негізгі себебі - электр разряды болып табылады.
Газдағы электр разрядының пайда болуының негізгі себебі-электр өрісі жеделдететін электрондардың әсерінен пайда болатын соққы иондалуы. Теріс иондардың пайда болуы мүмкін емес оң электрлі газдарда бұл процестің қарқындылығы соққы иондану коэффициентімен сипатталады, ол электр өрісінің күш сызықтары бойымен 1 см жолда электрон жасаған иондану актілерінің санын анықтайды. Теріс электрлі газдарда соққы иондалуы кезінде электрондар санының көбеюінен басқа, теріс иондар түзе отырып, бейтарап бөлшектерге "жабысу" арқылы электрондар да жоғалады. Бұл процесс һ – ның жабысу коэффициентімен сипатталады, сондықтан теріс электрлі газдарда электрондар санын көбейуі процесінің қарқындылығы аэф=а-р соққы иондануының тиімді коэффициентімен анықталады.
аэф коэффициенті (немесе a) электр өрісінің кернеуіне, ρ қысымына және абсолютті температураға байланысты Т. қалыпты қысым мен температураға жақын ауа үшін бұл тәуелділікті келесі түрде ұсынуға болады:
Газ көлеміндегі екіншілік иондану – фотоионизация, катодтан фотоэффект, катодтан электрондарды оң иондармен соғу процестерін ескермеген кезде газдағы разрядтың тәуелсіздігі шарты аэф > 0 түрінде ұсынылуы мүмкін.
𝐸 = біртекті өрісі үшін біз пашен Заңының математикалық өрнегін аламыз
Пашен заңында былай делінген: тұрақты температурада біртекті өрістегі газдың тесілу кернеуі электродтар арасындағы қашықтыққа және қысым функциясына тәуелді болып табылады.
Қалыпты жағдайға жақын орталарда біртекті өрістегі ауаның тесілу кернеуі былай болады:
Біртекті емес өрісте разрядтың тәуелсіздік шартын орындау біртекті немесе әлсіз біртекті емес өрістен айырмашылығы аралықтың толық бұзылуын білдірмейді. Егер біртекті емес өріс дәрежесі өте жоғары болса, онда иондану процестері ең аз радиусы бар электродтың жанында шоғырланады, нәтижесінде тәуелсіз разрядтың ерекше түрі пайда болуы мүмкін, бұл жағдайда корона разрядының пайда болуы және соған байланысты кернеу айтарлықтай артуы керек.
Әлсіз біртекті емес өрістер үшін бастапқы кернеуді мына формула бойынша анықтауға болады:
Күрт біртекті емес өрістері бар аралықта полярлық тек бастапқы ғана емес, сонымен қатар тесілу кернеуіне де әсер етеді. Бұл радиусты аз электродтың оң полярлығымен жаңа электрондар фотонизация арқылы газ көлемінде ғана пайда бола алатындығына байланысты. Сол электронның теріс полярлығымен газ көлемінде жаңа электрондар пайда болуы мүмкін және фотоэффект әсерінен және оң иондармен бомбаланған кезде электрод бетінен босатылуы мүмкін. Сонымен қатар, бастапқы көшкіннен кейін пайда болатын көлемді зарядтардың болуы ең аз радиусы бар теріс электродта иондану аймағының күрт төмендеуіне, ал сол электродтың оң зарядымен – жоғары кернеу аймағының электродтар арасындағы кеңістікке енуіне әкеледі.
Достарыңызбен бөлісу: |