Файл: Техника высоких напряжений учеб. пособие.pdf

равно 1 • ІО-3.

Эти значения постоянных ц, Апт)к и £niir согласуются с

результатами

непосредственных их

измерений.

Уменьшение начальных напряженностей при увеличении радиуса

цилиндра определяется

уменьшением падения

напряженности

поля

вблизи поверхности электродов при увеличе­

нии их радиуса (рис. 2.11). Это приводит к

увеличению ширины зоны ионизации (длины

лавин). Увеличение интервала интегрирова­

ния в формуле

(2.21)

(увеличение

разности

Гі— го) приводит к тому, что условие самостоя­

тельности разряда удовлетворяется при мень­

шем среднем значении а вдоль пути

интегри­

рования, а следовательно, и при

меньшей

средней напряженности на электроде Ен.

Однако, как

и в однородном поле, удлине­

ние лавин приводит к увеличению поглоще­

ния фотонов в объеме газа, что приводит к

увеличению числа электронов в начальной

лавине самостоятельного разряда

NeB (см.

табл. 2.2).

Как видно

из таблицы, при увеличении

Рис. 2.11. Изменение на­

г0 число электронов УУен увеличивается из-за

пряженности поля Е в за­

роста разности rj— г0, как и при увеличении S

висимости от расстояния

промежутков с однородным полем. Тем не ме­

до оси провода

г при на­

нее для азота и воздуха вплоть до г0= 10 см чи­

чальном напряжении ко­

роны Ең для провода с ра-

сло электронов в лавинах меньше, чем необхо­

•диусом г0= 0,1

см

(при­

димо для возникновения

стримеров

исходя из

1) и г0=1

см

(кри­

условия Ne„ =1,5- ІО7 снижения напряженно­

вая 2)

го=0,1

см разряд

возникает

сразу в

стримериой форме

при 6= 1.

Таблица 2.2

г0, см

Л/е„ (6 = 1)

бкр

- N3

воздух

SF„

N2

воздух

SF„

'0,1

ПО

2 ,7 -103

4 ,4 -ІО7

<1

0,5

160

Ч-104

6-107

—

—

<1

1,0

230

3,3-104

7, МО7

70ч-75

4,5

<1

2

400

1,3-10?

—

35

2,9

—

3

630

3 -105

1,1■10s

25

2,1

< 1

5

1,3 ПО3

9,9 -105

1,6-10s .

15

1,55

< 1

10

5 ,2 •103

1 .Ы 0 7

2 ,7 -10s

7,2

1,05

<1

нонеоднородном

поле при любой кон­

фигурации

электродов. Однако чем

меньше

число

электронов начальной

лавины

самостоятельного

разряда,

тем

больше

напряжение возникнове­

ния стримеров Нсгр отличается от на­

чального Uu. Из табл. 2.2 следует,

что

наибольшее

отношение

U„p U„

должно наблюдаться для азота и наи­

меньшее для

элегаза, что

и подтвер­

ждается

при

экспериментальных ис­

следованиях.

В сильнонеоднородном поле по ме­

ре развития

стримера от электрода в

область слабого пол-я напряженность

поля вблизи его

кончика уменьшается

(рис. 2.13),

что

приводит к прекраще­

нию

развития

стримера.

Поскольку

Рис. 2.13. Распределение напряжен­

скорость

развития стримера

значи­

ности поля в разрядном промежутке

тельно превышает скорость движения

в различные моменты времени раз­

электронов, к моменту остановки стри­

вития стримера

мера

почти все электроны, образован­

ные в результате

разделения зарядов

наибольшее

число электронов.

Энергия,

переданная электронами молекулам газа на участке пути

dl в основании канала,

dW = QeE„pdl,

где

Qe — заряд электронов, прошедших через

основание

канала;

Есгр— напряженность поля в основании

канала.

может

Температура газа, поглотившего это количество энергии,

быть

оценена приближенно из соотношения

АТ = (2/5) (QеЕстр кпгстр/2м).

(2.24)

при

6 < бкр

пробивное

напряжение

значительно

больше, чем Un.

При

приближении б к бкр пробивное

напряжение

начинает быстро

уменьшаться,

достигая

UH. При б >

бкр пробой наступает при воз­

никновении самостоятельного разряда. Для одной

и той же систе­

пает

раньше,

чем в

воздухе

(в соответствии

с данными

табл. 2.2).

С другой

стороны,

при увеличении ра­

Un,Up,кд

диуса

кривизны

электродов

максимум

1

пробивного

напряжения

смещается в

А

сторону

меньшей плотности воздуха (см.

250-

4'

рис. 2.15),

что

также согласуется сдан-

/

1

ными

табл. 2.2.

И

г

/

1

1

200

/і

250UH, UP , Кб

2’

V /

г

А

1

200

150

~

л /

v J

\Г

150

\з

/

4

100

/

/

>/ і

>'/

і

'"N

100

__

1

/ А

50

V

>

1

50

у

/ 1

1

1

V''

1

О

200

400

600

1

. 0'

р,ммр!пт.

Рис.

2.14.

Зависимости

от

Рис.

2.15.

Зависимости

от

относительной

плотности

га­

давления

р

элегаза

началь­

за

начального

напряжения'

ного напряжения

короны (1,

короны

(1,

2)

и пробивного

2, 3,

4) и пробивных

напря­

напряжения

(3, 4)

в элегазе

жений (Г,

2', 3',

4') проме­

(1, 3) и в воздухе

(2, 4)

при

жутка между шаром (+) и

положительной

полярности

плоскостью

длиной 5=15 см

напряжения

и длине проме­

при различных диаметрах ша­

жутка (шар диаметром 1см—

ра: Зш= 6

см

(/);

4

см

(2);

плоскость)

5 =

10 см

2 см

(3);

1,4

см

(4)