Cтраница 3
В корпусе 2 помещены два изолированных друг от друга электрода 3 и 4, на которые подается постоянный электрический ток под напряжением - 300 - 500 в и выше. Предельно допустимая разность потенциалов зависит от расстояния s между электродами и не должна превышать 90 - 95 % напряжения пробоя жидкости. [31]
Принципиальная схема устройства одного из очистителей подобного типа показана на рис. 5.152. В корпусе 2 помещены два изолированных друг от друга электрода 3 и 4, на которые подается постоянный электрический ток напряжением 300 - 500 в и выше. Предельно допустимая разность потенциалов зависит от расстояния s между электродами и в любом случае не должна превышать 90 - 95 % напряжения пробоя жидкости. Практически расстояние между электродами равно примерно 0 1 - 0 3 мм. [32]
Кроме перечисленных устройств, для определения гранулометрического состава механических загрязнений в жидкостях применяют различные автоматические приборы. Источником света в этих установках ( рис. 14) служит лазерное устройство, лучи из которого через излучающую оптическую систему поступают в кювету с пробой жидкости, а затем через принимающую оптическую систему - на приемник рассеянного света, установленный на перемещающем устройстве, что позволяет изменять угол наблюдения при измерении индикатриссы рассеяния. [33]
Зависимость электрической прочности от площади обкладок наблюдается и в случае конденсаторов с жидким диэлектриком ( рис. 80) и даже при газообразном диэлектрике. Тогда эта зависимость связана, очевидно, уже не со слабыми местами в диэлектрике, как в случае твердых материалов, а с увеличением вероятности появления неровностей на краях и на поверхности обкладок, приводящих к локальному искажению электрического поля и увеличивающих вероятность пробоя жидкости или газа в местах этих неровностей. [34]
Пробой газа обусловливается явлением ударной и фотонной ионизации. Пробой жидких диэлектриков происходит в результате ионизационных и тепловых процессов. Одним из главнейших факторов, способствующих пробою жидкостей, является наличие в них посторонних примесей. Пробой твердых тел может вызываться как электрическим, так и тепловым процессами, возникающими под действием поля. [35]
Газообразные продукты могут образоваться в жидких диэлектриках и вследствие местного нагрева в электрическом поле в микрообъемах с повышенными потерями, например, за счет повышенной электропроводности. Очевидно, что в зависимости от принятого механизма газообразования в жидкостях можно создавать разные теории начальной стадии их пробоя. В соответствии с этим имеется ряд теорий пробоя недегазированных жидкостей, сущность которых сводится к тому, что начальной стадией пробоя является ионизация газов в жидкости. Видимо, в зависимости от конкретных условий большую вероятность может приобретать та или иная теория. В том месте, где началась ионизация газов, резко усиливается напряженность электрического поля - как бы возникают проводящие острые включения, усиливается газовыделение, что и приводит в конечном счете к пробою. Газовый характер пробоя жидких диэлектриков подтверждается наличием зависимости их электрической прочности от внешнего давления, отсутствующей в хорошо дегазированной жидкости. Жидкости практически не сжимаемы, но по закону Паскаля давление в жидкости передается равномерно во все стороны, благодаря чему находящиеся в жидкости газы уплотняются под действием внешнего давления. У тщательно дегазированных жидкостей электрическая прочность не зависит от давления. [36]
По теории Флоренского, пробой происходит в результате развития газовых пузырьков, имеющихся в жидкости. Рост газовых пузырьков обусловливается химическими реакциями, происходящими в жидкой среде под действием ионизационных процессов в газовых включениях. Газовые теории пробоя сводят, таким образом, пробой жидкости к пробою газового канала, образующегося в жидкости в результате тех или иных процессов. Эти теории находятся в противоречии с экспериментально установленным фактом, что пробивное напряжение чистой обезгаженной жидкости практически не зависит от давления. Между тем, если бы во всех случаях пробой жидкости происходил в газовом канале, пробивное напряжение с увеличением давления увеличивалось бы, как это имеет место при пробое газов. [37]
Жидкости, не подвергавшиеся тщательной дегазации, обычно содержат газовые включения. Поэтому представляет интерес рассмотрение теорий пробоя, объясняющих пробой деформацией газовых пузырьков и образованием газового канала. Одна из таких теорий была предложена также Гемантом [65], установившим критерий пробоя жидкостей, из которых не удален газ, рассмотрением процессов, происходящих у электродов. [38]
Это может привести к искрению и даже загоранию или взрыву. Кроме того, если гидроизоляция обмоток недостаточно хорошая, они могут поглощать воду из рабочей жидкости, если она там имеется, что приводит к электролитической коррозии проводников, к разрыву электрических цепей и нарушению изоляции. Наиболее интересными с этой точки зрения характеристиками жидкостей являются сопротивление изоляции и градиент напряжения пробоя жидкости, а в некоторых случаях и величина диэлектрической постоянной. [39]
Процесс формирования разряда связан как с электрическими параметрами разрядной цепи, так и с геометрией и электрическими свойствами рабочего разрядника. Рабочий разрядник является самой ответственной, но и наиболее ненадежной частью искрового гидроакустического аппарата. Поэтому были предприняты попытки заменить электроды разрядника самой жидкостью. Пробой жидкости в отверстии сопровождается ее мгновенным испарением, повышением температуры образовавшегося газа и повышением давления до высоких значений. Это, в свою очередь, приводит к излучению импульса давления в жидкость. [40]
Теорию электрического пробоя можно применить к жидкостям, максимально очищенным от примеси. При высоких значениях напряженности электрического поля может происходить вырывание электронов из металлических электродов и, как и в газах, разрушение молекул самой жидкости за счет ударов заряженными частицами. При этом повышенная электрическая прочность жидкого диэлектрика по сравнению с газообразным обусловлена значительно меньшей длиной свободного пробега электронов. Пробой жидкостей, содержащих газовые включения, объясняют местным перегревом жидкости ( за счет энергии, выделяющейся в относительно легко ионизирующихся пузырьках газа), который приводит к образованию газового канала между электродами. Под влиянием электрического поля сферические капельки воды - сильно дипольной жидкости - поляризуются, приобретают форму эллипсоидов и, притягиваясь между собой разноименными концами, создают между электродами цепочки с повышенной проводимостью, по которым и происходит электрический пробой. [41]
В частности, при работе жидкости в сильных полях, особенно высокой частоты, происходит ее нагрев и образование пузырьков пара. Поэтому характер пробоя жидких диэлектриков зависит от множества факторов, определяемых в значительной мере видом, размером, количеством и распределением примесей. Наличие мостиков и цепочек из твердых частиц сильно искажает поле между электродами. В результате пробой жидкости происходит в неоднородном поле, а это приводит к снижению ее электрической прочности. [42]
В частности, при работе жидкости в сильных полях, особенно высокой частоты, происходит ее нагрев и образование пузырьков пара. Поэтому характер пробоя жидких диэлектриков зависит от множества факторов, определяемых в значительной мере видом, размером, количеством и распределением примесей. Наличие мостиков и цепочек из твердых частиц сильно искажает поле между электродами. В, результате пробой жидкости происходит в неоднородном поле, а это приводит к снижению ее электрической прочности. [43]
Предельно чистые жидкости получить чрезвычайно трудно. Постоянными примесями в жидкости являются вода, газы и мельчайшие механические частички. Наличие примесей сильно осложняет явление пробоя жидких диэлектриков и вызывает большие затруднения для создания точной теории пробоя этих веществ. Для объяснения механизма пробоя жидкостей предложено несколько теорий. [44]
Волокна целлюлозы в увлажненном состоянии имеют высокую диэлектрическую проницаемость и собираются в местах максимальной напряженности электрического поля. Когда частица подходит близко к электроду, то в промежутке между частицей и электродом образуется высокая напряженность электрического поля, что увеличивает эмиссию электронов и способствует возникновению интенсивной ударной ионизации в этом промежутке. Наличие увлажненных волокон в жидкости может также способствовать образованию пузырьков водяного пара, так как для отрыва молекул воды от целлюлозных волокон требуется сравнительно небольшая энергия. Если к электродам, находящимся в жидком диэлектрике, приложить переменное, постоянное или импульсное напряжение и постепенно его увеличивать, то при некотором напряжении наступает пробой жидкости в виде единичной искры. Затем при дальнейшем повышении напряжения или при выдержке этого же напряжения возникает новая искра. В некоторых случаях искра переходит в дуговой разряд. Обычно пробивное напряжение отмечается по появлению первой искры, перекрывающей весь промежуток между электродами. [45]