Экспериментальное исследование одиночного барьерного разряда в коротких воздушных промежутках

• Автор: Шемет, Михаил Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 201 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Барьерный разряд

1.2 Поверхностный разряд

1.3 Коронный разряд

1.4 Частичный разряд

1.4Л Механизмы развития частичного разряда

1.4.2 Деградация полимерной изоляции

1.4.3 Измерение частичных разрядов

1.4.4 Распознавание частичных разрядов
1.5 Поверхностный заряд и методы его измерения
1.6 Напряжение возникновения разряда
1.6.1 Однородное поле
1.6.2 Неоднородное поле
Выводы и постановка задачи исследования
2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объект исследования
2.2 Методика измерения электрофизических параметров барьерного разряда
2.2.1 Описание экспериментальной установки
2.2.2 Конструкция вращающегося емкостного зонда
2.2.3 Математическое обоснование измерений поверхностного заряда

2.2.4 Регуляризационная методика корректного восстановления распределения поверхностного заряда
2.2.5 Расчет напряженности и потенциала электрического поля в разрядном промежутке
2.3 Пробой в однородном поле между металлическими электродами с целью проверки применимости закона Пашена в субмиллиметровых промежутках..
2.3.1 Методика измерения пробивного напряжения
2.3.2 Результаты проверки применимости закона Пашена
Выводы
3 Экспериментальное исследование одиночного барьерного разряда в
субмиллиметровых воздушных промежутках в условиях однородного поля
3.1 Характеристики барьерного разряда
3.1.1 Напряжение пробоя воздушного промежутка
3.1.2 Ток разряда
3.1.3 Накопленный поверхностный заряд
3.2 Обсуждение механизма разряда
Выводы
4 Экспериментальное исследование одиночного барьерного разряда в
субмиллиметровых воздушных промежутках в условиях неоднородного поля..
4.1 Характеристики барьерного разряда
4.1.1 Напряжение возникновения разряда
4.1.2 Ток разряда и перенесенный во внешней цепи заряд
4.1.3 Накопленный поверхностный заряд
4.2 Возможные механизмы развития разряда
4.3 Многоимпульсные режимы разряда
4.4 Разрядные характеристики при отсутствии внешнего ограничения тока

4.5 Роль поверхностной фазы развития разряда
4.6 Поверхностный пробой микрозазоров
4.7 Последовательное развитие разрядов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) Акты использования результатов диссертационной работы
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное) Листинг программы расчета накопленного поверхностного заряда (этап первичной обработки данных в среде MathCAD) .
ПРИЛОЖЕНИЕ В (справочное) Моделирование распределения электрического поля в измерительной ячейке (пакет COMSOL Multiphysics)
ПРИЛОЖЕНИЕ Г (справочное) Экспериментальные данные измерения напряжения возникновения разряда t/вр в системе «игла - воздушный зазор — полимерный барьер - плоскость»

поливинилиденфторидного (ПВДФ) барьера за один положительный полупериод напряжения стримеры развивались однократно и проявляли копьевидную форму. Длина ветвей стримеров для ПИ составляла 0.3-0.8 мм, для ПЭТФ - 0.2-1 мм, для ПВДФ - 0.3-0.5 мм. Авторы предполагают, что наблюдаемые различия распределений поверхностного заряда связаны с разницей в ширине запрещенной зоны материалов.
1.3 Коронный разряд
Коронный разряд относится к числу самостоятельных и возникает в условиях резкой неоднородности внешнего поля, например, вблизи провода малого диаметра или острия. Часть промежутка, где локализуются процессы ионизации, называют активной/генерационной зоной или чехлом короны, остальную часть, характеризующуюся дрейфом заряженных частиц, - зоной дрейфа. В зависимости от питающего напряжения различают корону постоянного, переменного тока и ВЧ корону. Если коронирующие (активные) электроды имеют различную полярность, и, следовательно, в зоне дрейфа присутствуют заряды разных знаков, корона называется биполярной. Соответственно униполярная корона возникает, если полярность коронирующих электродов одинакова или коронирующий электрод один. В зависимости от полярности активного электрода униполярная корона может быть положительной и отрицательной. [47,48]
Коронный разряд существует в различных формах, которые определяются конфигурацией (геометрией) электродов и полярностью напряжения. Ограничимся короной постоянного тока в системе «игла-плоскость» при относительно малых радиусах закругления острия (менее 0.5 мм) и средними воздушными промежутками (менее 30 мм). В первую очередь рассмотрим случай положительной полярности. При напряжениях ниже порога зажигания и в условиях внешней ионизации наблюдается нестабильная вспышечная корона (burst corona), которая характеризуется появлением на игле редких хаотических вспышек и отрастающих от иглы предначальных (pre-onset) стримеров. При