3. Исследование электрической прочности

3.1.Объекты и методика исследования модификаций рву-53

Объектами испытаний в работе [13] являлись РВУ-53-1 и РВУ-53-2 повышенной электрической прочности со стержневой системой электродов, разработанные на основе модификации РВУ-43-1. Схема стержневой электродной системы РВУ-53 представлена на рис. 2.3. Поперечное сечение стержней имеет форму, близкую к трапецеидальной. Междустержневой зазор d = 8-10 мм. Внешний диаметр электродной системы 86 мм. Диаметр экранной системы 185 мм. Площадь рабочей поверхности катодных стержней составляла ~ 78 см². Рабочей поверхностью является та часть плоской поверхности катодных стержней, которая находится напротив анодных стержней. Разрядник РВУ-53 содержит аналогичную РВУ-43-1 электродную систему, и отличается увеличенным в 1.5 раза расстоянием между внешней поверхностью стержневой электродной системы и внутренней поверхностью цилиндрического экрана. Соответственно увеличены и габаритные размеры РВУ. Габаритные размеры РВУ 53 увеличены примерно на 15% по сравнению с размерами корпуса РВУ-43-1, рабочая площадь электродов увеличена на 23%.

Испытаны две модификации РВУ-53 (РВУ-53-1 и РВУ-53-2), отличающиеся конструкцией узла поджига. В разряднике РВУ-53-1 используется такой же узел поджига, как и РВУ-43-1. В разряднике РВУ-53-2 поджиг заглублен и экранирован таким образом, чтобы уменьшить вносимое им изменение потенциала в центральной области катода.

Исследование электрической прочности разрядников проводилось на испытательном стенде, электрическая схема которого представлена на рис. 3.1. Испытательный стенд состоит из двух частей: источника тока и источника напряжения. Источник тока содержит накопительную конденсаторную батарею емкостью С₁ = 12000 мкФ и катушку индуктивности L₁. Максимальное напряжение на конденсаторной батарее U₁ = 3,5 кВ. Режим работы стенда регулировался изменением индуктивности L₁ и напряжения U₁. Ток I измерялся с помощью пояса Роговского, напряжение U_д на разряднике снималось с омического делителя R₁R₂.

Рис. 3.1. Электрическая схема измерений

Напряжение пробоя разрядников измерялось при подачe напряжения U от источника напряжения, который состоит из высоковольтного испытательного трансформатора Т_р. (ИОМ 100/25), ко вторичной обмотке которого присоединена емкость С₂ = 1 нФ через ограничительное сопротивление R = 50 кОм. Регистрация пробоев осуществлялась с помощью датчика пробоя ДП.

Методика испытаний: после 5 коммутаций тока к РВУ прикладывалось медленно (в течение 1 мин.) нарастающее напряжение U промышленной частоты от высоковольтного трансформатора Тр. Пауза между протеканием тока через коммутатор и приложением напряжения к нему была 3-5 мин. Измерялись действующие значения напряжения пробоя РВУ электростатическим киловольтметром kV (С-100).

Статистическая обработка данных измерений проводилась согласно методике, описанной в 18. Был выполнен статистический анализ данных измерений первого пробоя РВУ. Для описания экспериментальной функции распределения пробоя РВУ использовалось двухпараметрическое распределение Вейбулла

,

где а – параметр масштаба, b – параметр формы.

Параметр а определяет напряжение пробоя РВУ, соответствующее вероятности F = 0.63, а параметр b определяет форму распределения.