Тема 2 Электрические разряды в воздухе. (3/1 часа)

План лекции

1 Электрические разряды в воздухе.

2 Виды электрического разряда в газах.

3 Разряды вдоль поверхности твердой изоляции.

4 Разряды в равномерных и не равномерных электрических полях.

5 Способы повышения прочности воздушных промежутков.

6 Коронный разряд и его характеристики.

Электрические разряды в воздухе. Атмосферный воздух как диэлектрик.

Провода ЛЭП, шины РУ, выводы трансформаторов изолированы друг от друга воздушными промежутками (изоляцией является воздух).

Нарушение прочности таких конструкций происходит, как путём пробоя твёрдого диэлектрика, из которого изготовлены изоляторы так и в результате разряда в воздухе или вдоль поверхности твердого диэлектрика.

Для обеспечения надёжной и без аварийной работы изоляционных конструкций необходимо знать, влияние на электрическую прочность атмосферного воздуха (газов) различных факторов: рода тока, длительности приложенного напряжения, температуры, давления, характера электрического поля.

В атмосферном воздухе помимо нейтральных молекул за счет воздействия естественных ионизаторов (ультрафиолетовое излучение солнца, радиоактивное излучение земли) всегда имеется некоторое количество свободных носителей зарядов ионов и электронов, которые сообщают газу определённую проводимость. Мощность естественных ионизаторов мала; в результате их воздействия ежесекундно в воздухе образуется около одной пары носителей зарядов на кубический сантиметр (плотность зарядов 1,6*10 ^–6 Кл/см³ за 1 сек) такое же количество зарядов подвергается рекомбинации, число зарядов остаётся постоянным и равным 500 – 1000 пар ионов на 1 см³.

Если к пластинам плоского воздушного конденсатора с расстоянием d между электродами приложить напряжение, то в цепи установится ток плотность которого равна:

J=2ρ₀d=3.2* d*10^-19А/см²=3,2*d*10^-15 А/м²

Применение искусственных ионизаторов во много раз увеличивает плотность тока в газе, например при освещение газового промежутка ртутно-кварцевой лампой плотность тока в газе возрастает до 10 ^–8А/м². при наличие искрового разряда в близи ионизируемого объема создаются токи плотностью 10^-6 А/см².