1tom265

10. TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ 532

O)

Rys. 10.28. Charakterystyki wyładowań elektrycznych w układzie: kula o promieniu r,, r₂, r płaszczyzna, w funkcji odstępu a między elektrodami, przy biegunowości kuli: a) dodatniej; b) ujemnej

Rys. 10.29. Zależność U_P = f(a) i U₀ = f(a) przy różnych biegunowościach elektrody prętowej

Rys. 10.30. Charakterystyki wytrzymałości elektrycznej układów przy napięciu przemiennym: a) różne promienie elektrod; b) małe odległości; c) duże odległości

Wpływ niesymctrii i niejcdnostajności pola na napięcia pocz.ątkowe pokazano na rys. 10.30. Napięcie początkowe obniża się ze wzrostem niejednostajności pola i praktycznie nie zależy od odstępu między elektrodami; natomiast napięcie przeskoku obniża się również ze wzrostem niejcdnostajności pola. ale podwyższa się ze zwiększeniem odstępu międzyclcktrodowcgo. Stromość tego narastania maleje od początkowej wartości 30 kV/cm do wartości 5 kV/cm i znacznie mniejszej przy odstępach wielometrowych, co uwidoczniono na rys. 10.30. Do najmniej wytrzymałych należy pokazany na tym rysunku układ ostrze-płyta uziemiona.

Napięcie przeskoku U innych układów, odniesione do napięcia przeskoku U^₀__p) tego układu, jest nazywane współczynnikiem przerwy iskrowej

(10-40)

^U p(.o-p)

W praktycznych układach izolacyjnych linii elektroenergetycznych współczynnik ten w zależności od ułożenia przewodów względem konstrukcji masztów zawiera się w granicach 1,20+1,26.

Na podstawie rys. 10.28... 10.30 można stwierdzić, że w określonych przedziałach odległości a krzywe U_p (a) mogą być aproksymowane przebiegami liniowymi. W przedziale a = 8 + 150 cm funkcje aproksymujące w warunkach normalnych w przypadku układu ostrzowego symetrycznego lub równoważnego mają postać

^(^=. = 19,8+4,750    (10.41)

oraz w przypadku układu ostrzowego niesymetrycznego lub równoważnego

U _p(d)_s =, = 19,8+4,47a    (10.42)

Przy odstępach a $= 2 m;funkcja U_p(a) traci liniowość ze stałym obniżaniem się średniego naprężenia przeskoku.

W warunkach atmosferycznych, oprócz temperatury T i ciśnienia p wpływ na wytrzymałość układu o polu niejednostajnym ma wilgotność powietrza w. Za normalną przyjmuje się wilgotność w = 11 g/m³. Do obliczenia napięcia przeskoku U_p w warunkach innych niż normalne na podstawie napięcia |7 w warunkach normalnych stosuje się zależność

U_p = 5""k-^U_pn    (10.43)

przy czym: r5 — względna gęstość powietrza (wg zależności 10.34); m,, m₂ wykładniki potęgi wg tabl. 10.9; fc„. — współczynnik poprawkowy na wilgotność w.

Przy napięciu przemiennym

(10.44)

25

21,7 + 0,3w

przy napięciu stałym i udarowym

k

W

25

22,7 + 0,2 lw

(10.45)

Z praktycznego punktu widzenia znaczenie ma nie tylko wytrzymałość układu izolacyjnego na przeskok, ale również jego odporność na wyładowania niezupełne (ulotowe lub koronowe). Zjawisko ulotu może być użyteczne przy odpylaniu gazów' czy też napylaniu powierzchni, ale w układach izolacyjnych jest szkodliwa ze względu na straty energii oraz zakłócenia elektromagnetyczne i musi być eliminowane. Środkiem zaradczym jest zwiększenie zewnętrznych promieni krzywizny elementów ulotujących, tak by na ich powierzchni maksymalne naprężenia robocze E_rm nie przekraczały naprężeń krytycznych P_cr, przy których rozpoczyna się ulot.