Файл: Техника высоких напряжений учеб. пособие.pdf

Стандарт er* при увеличении длины фронта тф возрастает, при іф=5000 мксек стандарт достигает чрезвычайно большой величины о* =0,1. Это означает, что диапазон напряжений, в котором вероят-

Наличие минимума 50%-ных разрядных напряжений промежутка стержень — плоскость может быть объяснено влиянием двух факторов. При больших длинах фронта импульса область распространения объ­ емного заряда вокруг коронирующего стержня достигает метра и бо­ лее (см. § 2.7, 3.3), что приводит к выравниванию поля разрядного промежутка и ограничению напряженности поля вблизи коронирую­ щего стержняѵ При уменьшении длины фронта импульса объемный заряд, накапливаясь вблизи стержня, способствует усилению напря­ женности поля (рис. 4.9) и образованию лидера вблизи стержня- (см. § 2.7). Однако при малых длинах фронта время воздействия на­ пряжения становится сравнимым со временем развития разряда. По-

85

этому дальнейшее уменьшение длины фронта импульса приводит к повышению разрядных напряжений (см. § 2.7 и 2.9).

При длинах фронта импульса свыше ткр разряды, как правило, происходят на фронте импульса до максимума напряжения (см., рис. 4.10). Это явление может быть объяснено также движением объем­ ного заряда. Вблизи максимума напряжение возрастает медленно. Образовавшийся ранее вблизи стержня объемный заряд того же знака

вующего импульса или средним разрядным напряжением, если разряды происходят на фронте импульса, при неизменной форме им­ пульса называется средней вольтсекундной характеристикой проме­ жутка. Эта характеристика с учетом разброса предразрядных времен используется для согласования уровня изоляции с характеристиками грозозащитных разрядников. На рис. 4.11 приведены средние вольтсекундные характеристики при положительном импульсе 1,5/40 мксек и различной длине промежутка стержень— стержень.

Воздушные промежутки типа стержень— стержень и стержень — плоскость длительное время рассматривались в качестве «типовых», по которым производился выбор основных габаритов линий и аппаратов. Для электропередач класса до 220 кв включительно соглабно рис. 4.3 различие электрической прочности промежутков стержень — стер­ жень и стержень— плоскость мало. Поэтому уточнение величин раз­ рядных напряжений воздушных промежутков на реальных высоко­ вольтных конструкциях не имело большого практического значения. При увеличении номинальных напряжений линий различие электри-

86

ческой прочности промежутков стержень — стержень и стержень —- плоскость возрастает. В связи с этим выбор габаритов высоковольт­ ных конструкций по данным испытаний этих промежутков может при­ вести к значительным погрешностям, снижающим надежность работы электропередачи, либо, напротив, чрезмерно увеличивающим ее сто­ имость. Поэтому длясоздания высоковольтных конструкций 330 кв и выше необходимо иметь данные испытаний характерных для них

воздушных промежутков. Промежуток типа стержень—■

плоскость не имеет аналога в высо­ ковольтных конструкциях. . Как правило, токоведущие элементы вы­

и 0,5t кВ

соковольтных конструкций — протяженные. Кроме того, для уменьше­ ния напряженности поля и подавления радиопомех на токоведущих частях высоковольтных конструкций применяют одиночные или двой­ ные экраны, например в виде колец на опорных колонках аппаратов (разъединителей, разрядников). Поэтому условия развития разряда в реальных промежутках и в промежутке типа стержень — плоскость существенно различаются. При повышении напряжения на промежут­ ках с протяженными электродами стримеры развиваются по всей длине электрода, находящегося под высоким напряжением, заполняя при­ легающую к электроду область объемным зарядом. Благодаря такому расположению объемного-заряда напряженность поля в области, при­ мыкающей к электроду в промежутке кольцо — плоскость или про­ вод — плоскость, меньше, чем в промежутке стержень — плоскость при одинаковом напряжении на промежутке. Соответственно электри­ ческая прочность промежутков с протяженными электродами оказы­ вается выше, чем промежутка стержень — плоскость.

87

Визуальными и фотографическими наблюдениями отмечено парал­ лельное развитие многих искровых каналов с протяженных электро­

жутков от расстояния между электродами различной конфигурации и землей приведены на рис. 4.12.

88

те промежуточной опоры (рис. 4.13) с проводом, расщепленным на 2ч-8 составляющих и при высоте макета траверсы над землей 30 м. При этом электрическая прочность обоих промежутков оказалась одина­ ковой и чрезвычайно высокой (кривая 2 на рис. 4.12). Испытания на­ тяжных гирлянд показали, что их прочность также соответствует дан­ ным кривой 2 на рис. 4.12.

Стандарт а* для промежутков на опоре равен примерно 0,07U0,s. Зависимости параметров статистических распределений предразрядных времен от вероятности разряда приведены на рис. 4.14.

ГЛАВА V. РАЗВИТИЕ РАЗРЯДА ВДОЛЬ УВЛАЖНЕННЫХ

ИЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕН ИЗОЛЯТОРОВ

§5.1. УСЛОВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И УВЛАЖНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕН ИЗОЛЯТОРОВ

Увлажнение поверхности изоляторов может происходить при дожде, росе или тумане. Количество попадающей на поверхность изо­ лятора влаги изменяется в широких пределах в зависимости от ин­ тенсивности осадков. При дожде нижние поверхности изоляторов, защищенные юбками и ребрами (см. § 15.2, 15.3), смачиваются зна­ чительно слабее, чем верхние, не защищенные от дождя. При росе и тумане увлажнение поверхности изоляторов происходит значительно равномернее.

Загрязнение поверхности изоляторов происходит вследствие за­ грязнения атмосферы продуктами выветривания поверхности земли, захвата ветром капель соленой воды вблизи морей и соленых озер, а также промышленными уносами. Количество загрязняющего веще­ ства на поверхности изоляторов не постоянно, а резко изменяется в зависимости от условий погоды. При длительном отсутствии дождей загрязняющий слой, наибольший. Длительный дождь растворяет или смывает часть загрязняющего вещества.

Загрязняемость поверхности изоляторов существенно зависит от формы и аэродинамических характеристик изоляторов. На гладких поверхностях, хорошо обдуваемых ветром и обмываемых дождем, отложения минимальны; на неровных поверхностях изоляторов с реб­ рами, тормозящими поток воздуха, откладывается повышенное коли­ чество загрязняющего вещества. Увлажнение загрязненных поверх­ ностей изоляторов приводит к растворению солей осадка и резкому увеличению их проводимости у. Чем толще слой загрязнения, тем боль­ ше влаги .способен он удерживать. Максимальное количество влаги, которое способен удерживать слой загрязнения, называется насыщаю­ щим.

Сопротивление проводящего слоя на поверхности изоляторов может быть вычислено исходя из следующих соображений. Допустим, что изолятор (рис. 5.1, а) представляет собой гладкий стержень диаметром D с толщиной слоя загрязнения А и длиной пути утечки Ly. Тогда со­

89