Указания к решению задачи

Пробивным напряжением проходного изолятора называется наименьшее напряжение промышленной частоты, при котором происходит пробой между его электродами, а именно между средним фланцем и токоведущим стержнем. Пробой происходит через толщину изолятора, при этом путь пробоя представляет собой сквозной канал, способный проводить ток. В результате пробоя наступает потеря изолирующей способности изолятора, а чаще всего полное повреждение его.

Коронный разряд является одним из видов самостоятельного разряда и возникает в резко неоднородных полях, к которым, в частности, относится и электрическое поле между токоведущим стержнем и средним фланцем.

Напряжённость электрического поля в воздухе на поверхности гладкого полированного цилиндра, при которой возникает коронный разряд,

т. е. начальная напряжённость, определяется по формуле, кВ/см:

= 24,5 δ ,

где δ - относительная плотность воздуха;

— радиус токоведущего стержня, см.

Скользящий разряд представляет собой частичную ионизацию воздуха вдоль поверхности диэлектрика от среднего фланца в виде яркосветящихся нитей, часто разветвлённых, быстро перемещающихся (скользящих) по этой поверхности.

Теплер, исследовавший скользящие разряды по поверхности диэлектрика в воздухе, предложил для расчёта действующего значения напряжения появления скользящих разрядов, кВ, при промышленной частоте эмпирическую формулу:

= х

где С — удельная поверхностная ёмкость, Ф/см²,

т. е. ёмкость единицы поверхности, по которой развивается разряд, по отношению к противоположному электроду.

Для выполнения данной задачи необходимо максимальной напряжённости и ёмкости слоистой цилиндрами:

; ;

; ; .

При выполнении задачи использовать Л-1 (С. 29-34, С. 65-71).

Решение:

Определим начальное напряжение появления короны

=Е_пр х h

=

h_возд = (D-2n-d)/2=(75-16-1,1)/2= 28,95 мм

= Е_{пр возд} х h_возд= 30 х 28,95=868,5 кВ

h_фарф=n=0,8 см

= Е_{пр фарф} х h_фарф=60 х 0,8= 48 кВ

= =868,5+48=916,5 кВ

Произведем расчет емкостей диэлектриков, всвязи с отсутствием точных данных примем величину = х, тогда формула примет вид ,

а формула примет вид после чего произведем расчет. В результате имеемС₁=0,5235х , С₂=22,876х

подставим полученные данные в формулу

получим = =0,512х

преобразуем формулу С= *0,512=28,92х10^-12 х l

Рассчитаем напряжение скользящего разряда на основании полученной формулы

= х =

В результате полученных вычислений наблюдается зависимость =ᵳ(l)

Литература

1. Дмоховская Л. Ф. и др. / Под редакцией Д. В. Разевига / Техника высоких: напряжений. Высшая школа, 1976.

2. Базуткин В.В. и др./ Техника высоких: напряжений. Энергоатомиздат, 1986.