MIER WN5 POPR (Siodła) DOC


* Vonnegut

Powoduje to konwekcyjny ruch jonów do i od chmury.

Cechy chmury burzowej

- chmura zawiera jedną lub kilka komór czynnych o zasięgu kilku km i średniej aktywności do 30 minut

- ładunek przestrzenny nagromadzony w komorze czynnej dzieli się na ładunek górny z przewagą dodatniego i ładunek dolny z przewagą ujemnego a jego wartość może osiągać do 1000 As

- ładunek przestrzenny, zwłaszcza ujemny , o wartości od ułamka As do kilkudziesięciu As tworzy oddzielne centra, których liczba może dochodzić do kilkudziesięciu

- natężenie pola pod komorą czynną wynosi około 10 kV/m.

Gdy natężenie pola w komorze czynnej przekroczy 100 kV/m, wówczas z kropel deszczu lub kryształków lodu zaczynają się rozwijać wyładowania strimerowe i liderowe dając początek wyładowania kanałowego piorunowego

( między chmurami 60%, między chmurami i ziemią 40% ). Gdy natężenie pola osiąga wartość krytyczną np. przy wierzchołku metalowego masztu następuje rozwój wyładowania oddolnego.

Wyładowanie wstępne skacze od chmury do ziemi z prędkością 1 m/μs ( lider ) , skokami 10- 200 m co 10 do 40 ms

W czasie przemieszczania się lidera wzdłuż drogi utworzonej przez cienki ( kilkumilimetrowy ) silnie zjonizowany kanał plazmowy zostaje rozłożony ujemny ładunek w promieniu do 10 m. Z przemieszczaniem się ładunku jest związany prąd o wartości 100 A. W końcowej fazie rozwoju wyładowania, w miejscu prawdopodobnego uderzenia piorunu zjawia się lider oddolny, który łączy się z liderem odgórnym. Rozpoczyna się wielkoprądowe wyładowanie

główne, przebiegające w górę kanału z początkową prędkością rzędu 100 m/μs ( ale z tendencją do zmniejszania się w miarę upływu ). Prąd wyładowania głównego narasta w czasie kilku mikrosekund do wartości maksymalnej ( kilkadziesiąt kiloamperów ) a następnie maleje w przybliżeniu wykładniczo, osiągając połowę wartości maksymalnej po czasie kilkudziesięciu mikrosekund.

Dielektryki ciekłe

Spośród wielu dielektryków ciekłych największe znaczenie mają :

a) . oleje mineralne ( transformatorowe, wyłącznikowe, kablowe, kondensatorowe ) - Mogą pełnić funkcję izolacji głównej , syciwa, chładziwa, środka gaszącego łuk.

b). dielektryki syntetyczne - chlorodwufenole ( duża wartość przenikalności elektrycznej ε = 5 - 14 i dlatego znajdują zastosowanie głównie w izolacji kondensatorowej) , oleje silnikowe ( duża odporność termiczna i dlatego stosowane tam gdzie ze względu na wysoką temp. nie można stosować olejów mineralnych)

c). oleje roślinne - olej rycynowy ( duża wartość przenikalności elektrycznej ε = 4.5 i dużą wytrzymałością elektryczną na napięcia udarowe i dlatego stosowany w urządzeniach impulsowych )

d). gazy izolacyjne w stanie ciekłym - zalicza się tu SF6 i N2 - charakteryzują się wytrzymałością elektryczną silnie zależną od ciśnienia. Płynny azot jest podstawowym dielektrykiem kriogenicznych układów izolacyjnych.

e). woda destylowana - stosowana w kondensatorach impulsowych

Mechanizmy wyładowań w cieczach

1) mechanizm elektronowy - tak jak w gazie źródłem elektronów jest emisja polowa inicjowana gdy natężenie pola przy katodzie jest większe niż 1000 kV/cm. Zjawiający się w cieczy elektron doznaje przyspieszenia pod wpływem pola i zderza się sprężyście z jej cząsteczkami zwiększając energię aż do wywołania zderzenia jonizującego wywołującego lawinę. Dla odległości powyżej kilku cm przechodzi w mechanizm strimerowy i liderowy.

2) mechanizm jonowy - bazuje na przewodnictwie jonowym, które rośnie wraz z natężeniem pola aż do utraty stabilności układu. Dodatkowo wzrost prądu wiąże się z udziałem w tym procesie elektronów z katody.

3) mechanizm gazowy ( pęcherzowy ) - gazy i pary mogą być albo rozpuszczone w cieczy albo tworzyć pęcherzyki. W przypadku istniejącego pęcherzyka gazowego staje się on miejscem zapoczątkowania jonizacji pod wpływem zwiększonego natężenia pola.

E0 - natężenie pola bez pęcherzyka

Rozwój jonizacji prowadzi do zwarcia pęcherzyka co może doprowadzić do inicjacji przebicia dielektryka ciekłego.

Naprężenie krytyczne EK dielektryka ciekłego zależy od przewodności elektrycznej cieczy ε 1 i gazu ε 2 , naprężenia powierzchniowego cieczy σ, spadku napięcia na pęcherzyku ΔU i promienia początkowego r pęcherzyka.

Widać że, EK rośnie gdy promień pęcherzyka r maleje, czyli wzrost ciśnienia cieczy daje wzrost wytrzym. elektryczn.

4) mechanizm mostkowy - wynika z obecności w cieczy zanieczyszczeń (cząstek i włókien materiałów stałych), które w polu elektrostatycznym polaryzują się, następnie przemieszczają pod wpływem sił pola pokonując opór cieczy i tworzą wzdłuż linii sił pola tzw. mostki. Do ich utworzenia potrzebny jest dłuższy czas ( przy kr otkotrwałym działaniu pola nie dochodzi od koncentracji cząstek )

Dielektryki stałe

Wytrzymałość dielektryków stałych określana jest za pomocą napięcia lub natężenia przebicia. Przebicie dielektryka stałego oznacza trwałą utratę właściwości izolacyjnych.

1) mechanizm elektryczny ( przebicia istotnego ) - występuje dla czasów przyłożenia pola krótszych od 1s, zależy od właściwości materiału i temperatury i ma charakter elektronowy. Do jego zainicjowania potrzebne pole > 10 3 kV/cm i obecność co najmniej jednego elektronu w paśmie przewodnictwa. Pole elektryczne umożliwia przejście elektronów do pasma przewodnictwa i towarzyszy temu wzrost energii elektronów, zwiększa się przewodność dielektryków, maleje wytrzymałość elektryczna i następuje przebicie wysokotemperaturowe. Inne ujęcie mechanizmu elektrycznego tzw. przebicia lawinowego lub strimerowego. zakłada występowanie intensyfikacji niestabilności prądowej aż do uzyskania przez dielektryk całkowitej przewodności

2) mechanizm cieplny ( 1 - 10 000 s ) występuje wówczas gdy dielektryk rozgrzewa się pod wpływem prądu upływu i strat polaryzacyjnych.

3) mechanizm jonizacyjno - starzeniowy - występuje wówczas gdy wytrzymałość dielektryka maleje pod wpływem wyładowań niezupełnych ( zewnętrznych i wewnętrznych ) lub pod wpływem starzenia cieplnego lub elektrochemicznego.

Patrz na odwrotną stronę !!

* Vonnegut

Powoduje to konwekcyjny ruch jonów do i od chmury.

Cechy chmury burzowej

- chmura zawiera jedną lub kilka komór czynnych o zasięgu kilku km i średniej aktywności do 30 minut

- ładunek przestrzenny nagromadzony w komorze czynnej dzieli się na ładunek górny z przewagą dodatniego i ładunek dolny z przewagą ujemnego a jego wartość może osiągać do 1000 As

- ładunek przestrzenny, zwłaszcza ujemny , o wartości od ułamka As do kilkudziesięciu As tworzy oddzielne centra, których liczba może dochodzić do kilkudziesięciu

- natężenie pola pod komorą czynną wynosi około 10 kV/m.

Gdy natężenie pola w komorze czynnej przekroczy 100 kV/m, wówczas z kropel deszczu lub kryształków lodu zaczynają się rozwijać wyładowania strimerowe i liderowe dając początek wyładowania kanałowego piorunowego

( między chmurami 60%, między chmurami i ziemią 40% ). Gdy natężenie pola osiąga wartość krytyczną np. przy wierzchołku metalowego masztu następuje rozwój wyładowania oddolnego.

Wyładowanie wstępne skacze od chmury do ziemi z prędkością 1 m/μs ( lider ) , skokami 10- 200 m co 10 do 40 ms

W czasie przemieszczania się lidera wzdłuż drogi utworzonej przez cienki (

kilkumilimetrowy ) silnie zjonizowany kanał plazmowy zostaje rozłożony ujemny ładunek w promieniu do 10 m. Z przemieszczaniem się ładunku jest związany prąd o wartości 100 A. W końcowej fazie rozwoju wyładowania, w miejscu prawdopodobnego uderzenia piorunu zjawia się lider oddolny, który łączy się z liderem odgórnym. Rozpoczyna się wielkoprądowe wyładowanie

główne, przebiegające w górę kanału z początkową prędkością rzędu 100 m/μs ( ale z tendencją do zmniejszania się w miarę upływu ). Prąd wyładowania głównego narasta w czasie kilku mikrosekund do wartości maksymalnej ( kilkadziesiąt kiloamperów ) a następnie maleje w przybliżeniu wykładniczo, osiągając połowę wartości maksymalnej po czasie kilkudziesięciu mikrosekund.

Dielektryki ciekłe

Spośród wielu dielektryków ciekłych największe znaczenie mają :

a) . oleje mineralne ( transformatorowe, wyłącznikowe, kablowe, kondensatorowe ) - Mogą pełnić funkcję izolacji głównej , syciwa, chładziwa, środka gaszącego łuk.

b). dielektryki syntetyczne - chlorodwufenole ( duża wartość przenikalności elektrycznej ε = 5 - 14 i dlatego znajdują zastosowanie głównie w izolacji kondensatorowej) , oleje silnikowe ( duża odporność termiczna i dlatego stosowane tam gdzie ze względu na wysoką temp. nie można stosować olejów mineralnych)

c). oleje roślinne - olej rycynowy ( duża wartość przenikalności elektrycznej ε = 4.5 i dużą wytrzymałością elektryczną na napięcia udarowe i dlatego stosowany w urządzeniach impulsowych )

d). gazy izolacyjne w stanie ciekłym - zalicza się tu SF6 i N2 - charakteryzują się wytrzymałością elektryczną silnie zależną od ciśnienia. Płynny azot jest podstawowym dielektrykiem kriogenicznych układów izolacyjnych.

e). woda destylowana - stosowana w kondensatorach impulsowych

Mechanizmy wyładowań w cieczach

1) mechanizm elektronowy - tak jak w gazie źródłem elektronów jest emisja polowa inicjowana gdy natężenie pola przy katodzie jest większe niż 1000 kV/cm. Zjawiający się w cieczy elektron doznaje przyspieszenia pod wpływem pola i zderza się sprężyście z jej cząsteczkami zwiększając energię aż do wywołania zderzenia jonizującego wywołującego lawinę. Dla odległości powyżej kilku cm przechodzi w mechanizm strimerowy i liderowy.

2) mechanizm jonowy - bazuje na przewodnictwie jonowym, które rośnie wraz z natężeniem pola aż do utraty stabilności układu. Dodatkowo wzrost prądu wiąże się z udziałem w tym procesie elektronów z katody.

3) mechanizm gazowy ( pęcherzowy ) - gazy i pary mogą być albo rozpuszczone w cieczy albo tworzyć pęcherzyki. W przypadku istniejącego pęcherzyka gazowego staje się on miejscem zapoczątkowania jonizacji pod wpływem zwiększonego natężenia pola.

E0 - natężenie pola bez pęcherzyka

Rozwój jonizacji prowadzi do zwarcia pęcherzyka co może doprowadzić do inicjacji przebicia dielektryka ciekłego.

Naprężenie krytyczne EK dielektryka ciekłego zależy od przewodności elektrycznej cieczy ε 1 i gazu ε 2 , naprężenia powierzchniowego cieczy σ, spadku napięcia na pęcherzyku ΔU i promienia początkowego r pęcherzyka.

Widać że, EK rośnie gdy promień pęcherzyka r maleje, czyli wzrost ciśnienia cieczy daje wzrost wytrzym. elektryczn.

4) mechanizm mostkowy - wynika z obecności w cieczy zanieczyszczeń (cząstek i włókien materiałów stałych), które w polu elektrostatycznym polaryzują się, następnie przemieszczają pod wpływem sił pola pokonując opór cieczy i tworzą wzdłuż linii sił pola tzw. mostki. Do ich utworzenia potrzebny jest dłuższy czas ( przy kr otkotrwałym działaniu pola nie dochodzi od koncentracji cząstek )

Dielektryki stałe

Wytrzymałość dielektryków stałych określana jest za pomocą napięcia lub natężenia przebicia. Przebicie dielektryka stałego oznacza trwałą utratę właściwości izolacyjnych.

1) mechanizm elektryczny ( przebicia istotnego ) - występuje dla czasów przyłożenia pola krótszych od 1s, zależy od właściwości materiału i temperatury i ma charakter elektronowy. Do jego zainicjowania potrzebne pole > 10 3 kV/cm i obecność co najmniej jednego elektronu w paśmie przewodnictwa. Pole elektryczne umożliwia przejście elektronów do pasma przewodnictwa i towarzyszy temu wzrost energii elektronów, zwiększa się przewodność dielektryków, maleje wytrzymałość elektryczna i następuje przebicie wysokotemperaturowe. Inne ujęcie mechanizmu elektrycznego tzw. przebicia lawinowego lub strimerowego. zakłada występowanie intensyfikacji niestabilności prądowej aż do uzyskania przez dielektryk całkowitej przewodności

2) mechanizm cieplny ( 1 - 10 000 s ) występuje wówczas gdy dielektryk rozgrzewa się pod wpływem prądu upływu i strat polaryzacyjnych.

3) mechanizm jonizacyjno - starzeniowy - występuje wówczas gdy wytrzymałość dielektryka maleje pod wpływem wyładowań niezupełnych ( zewnętrznych i wewnętrznych ) lub pod wpływem starzenia cieplnego lub elektrochemicznego.

Patrz na odwrotną stronę !!



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
MIER WN3 POPR (Siodła) DOC
MIER WN6 POPR (Siodła) DOC
MIER WN1 POPR (Siodła) DOC
MIER WN4 POPR (Siodła) DOC
031 EtykaWiedzy popr jwo doc
MIER WN7 POPR
Praca magisterska rozdz 1 i 2 popr v2 doc 0
promocja zdrowia psychicznego w miejscy pracy popr doc
sprawko nr 23 z popr doc
MIER WN2 DOC
Kon J ang 2010 fina popr doc
WOJCIECH MIER Beata Pejska doc
Ab Rub Haithem Status Kobiety w Islamie(popr) doc
MIER WN1 DOC
MIER WN3 DOC
7 Pielegniarstwo popr

więcej podobnych podstron