0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2

0.1.

700 750 BOO 850 900 qqO 1000 1200 1400 кВ

Рнс. 4.2. Влияние нитенсивности космического излучения /о на напряжение пробоя «пр 50 шарового разрядника [203] (радиус шаров 12,5 см; длина межконтактиого воздушного промежутка cf=6 см; импульсное напряжение с крутизной фронта 0,25 кВ/мкс)

Рнс. 4.3. Влияние ультрафиолетового излучения на функцию поведения напряжения пробоя [194] (диаметр шара 1,5 м с выступом - плоскость; d=2,5 м)

/ - при ультрафиолетовой подсветке; 2 - без подсветки

поле, причем влияние космического излучения в диапазоне ее естественных колебаний (рис. 4.2) меньше, чем влияние искусственного ультрафиолетового излучения (рис. 4.3). Ультрафиолетовое излучение получают в лабораториях, например, при действии искровых разрядников импульсного генератора. Действие излучения существенно зависит от материала и геометрии электродов.

В атмосферном воздухе постоянно находятся пылинки больших или меньших размеров, причем состав пылинок в большинстве случаев неизвестен. Плотные лежащие на электродах пылинки влияют на напряжение пробоя слабо [206, 207], в то время как подвижные частицы в слабонеоднородном поле могут за-

1,0 0.8 0,6

О 214

метно его понизить [207, 208]. Перемещение пылинок приводит к зарядке

Рнс. 4.4. Влияние пыли на время до пробоя в шаровом разряднике в воздухе [207] (радиус шаров г=6 см; длина промежутка d=2,5 см; й= = 69,5 кВ)

/ - в нормальном комнатном воздухе; г - в профильтрованном воздухе

частиц у электродов и вследствие этого - к зажиганию разряда [25].

Указанные взаимосвязи приводят, например, к тому, что в искровом промежутке между сферами в профильтрованном воздухе получают значительно более длительное время до пробоя, чем в нормальном комнатном воздухе (рис. 4.4). Возникающий в профильтрованном воздухе большой разброс данных говорит о том, что в отличие от комнатного воздуха в нем имеется лишь весьма небольшое число частиц пыли (действие закона преобразования масштаба, см. гл. 5).

Результаты экспериментов в высоковольтных лабораториях определяются типом экспериментальной установки, процедурой выполнения эксперимента (см. гл. 2) и параметрами испытательного оборудования. Особенно сильно влияет на результаты эксперимента собственная энергия испытательного устройства, имеющая место вследствие прохождения большого тока из-за предшествующего пробою процесса внедрения заряда (лидера) [209-212]. Следует поэтому внимательно относиться к выбору предразрядных сопротивлений, если ограничение энергии, вкладываемой в канал разряда, является желательным в отношении обгорания или эрозии электродов.

Скорость нарастания напряжения не оказывает никакого влияния на результаты экспериментов с воздушной изоляцией в слабонеоднородном поле, а в промежутках с частичными разрядами напряжение пробоя с увеличением скорости нарастания напряжения возрастает [213].

Длительность паузы между приложениями напряжения не играет практически никакой роли при импульсных напряжениях, если ориентироваться на импульсный генератор с обычными параметрами (> 10 с).

Многие явления весьма неясным образом влияют на результаты эксперимента. Функции распределения напряжения пробоя, полученные при, казалось бы, одинаковых условиях, воспроизводятся не идентично (рис. 4.5), причем, разумеется, свою долю в ненадежные оценки вносит и ограниченность объема выборок. Анализ воспроизводимости измеренных напряжений пробоя, сильно зависящей от формы электродов и расстояния между ними, показал (табл. 4.1 [214]), что в одной и той же лаборатории относительные колебания значений измеряемых величин (например, Ыпрбо) могут составлять и = 0,055. Поскольку результаты могут быть распределены по меньшей мере в диапазоне ±2v, к воспроизводимости экспериментов в атмосферном воздухе нельзя предъявлять слишком высоких требований.

4.2.2. Воздушная изоляция в слабонеоднородном поле. Изолирующие промежутки в слабонеоднородных полях нагружены относительно равномерно. Начало самостоятельного

4S 50 52 54 5д 58 60 62 64 66 кВ

Рнс. 4.5. Воспроизводимость функции распределения напряжения пробоя ([40],

вероятностная сетка нормального распределения) Показаны 30 эмпирических функций суммарной частости, полученных в одинаковых условиях в воздухе на промежутке острие - плоскость (d=IOO мм) (средние характеристики =-58,6 кВ, s*=2,8 кВ)

разряда (стримера) приводит к пробою. Следует учитывать, что при эксплуатации на открытом воздухе влияние загрязнений, дождя, росы и т. д. на поверхность электродов приводит к тому, что поле нарушается и делается сильнонеоднородным (см. п. 4.2.3). Промежуток со слабонеоднородным полем в виде классического шарового разрядника является объектом измерений, поэтому электроды высоковольтных испытательных установок, и в последнее время также изолирующие про-

2I§