Виды электрических разрядов в газах.

Различают самостоятельный и несамостоятельный разряды в газе. Самостоятельный разряд поддерживается под действием только электрического напряжения. Несамостоятельный разряд может существовать при условии, что помимо напряжения действуют еще какие-либо дополнительные факторы. Ими могут быть излучение света, радиоактивное излучение, термоэлектронная эмиссия накаленного электрода и т.д.

Несамостоятельным является темный или тихий разряд. Свечение газа обычно незаметно. В газоразрядных приборах он практически не используется.

К самостоятельным относится тлеющий разряд. Для него характерно свечение газа, напоминающее свечение тлеющего угля. Разряд поддерживается за счет электронной эмиссии катода под ударами ионов. К приборам тлеющего разряда относятся стабилитроны (газоразрядные стабилизаторы напряжения), газосветные лампы, тиратроны тлеющего разряда, знаковые индикаторные лампы и декатроны (газоразрядные счетные приборы).

Дуговой разряд может быть как несамостоятельным, так и самостоятельным. Дуговой разряд получается при плотности тока значительно большей, чем в тлеющем разряде и сопровождается интенсивным свечением газа. К приборам несамостоятельного дугового разряда относятся газотроны и тиратроны с накаленным катодом. К приборам самостоятельного дугового разряда относятся ртутные вентили (экситроны) и игнитроны, имеющие жидкий ртутный катод, а также газовые разрядники.

Искровой разряд имеет сходство с дуговым разрядом. Он представляет собой кратковременный импульсный электрический разряд. Используется в разрядниках, служащих для кратковременного замыкания тех или иных цепей.

Высокочастотный разряд может возникать в газе под действием переменного электромагнитного поля даже при отсутствии токопроводящих электродов.

Коронный разряд является самостоятельным и используется в газоразрядных приборах для стабилизации напряжения. Наблюдается в случаях, когда один из электродов имеет очень малый радиус.

 

18 ВОПРОС

 

При проектировании электропередач и выборе изоляции оборудования необходимо обеспечить оптимальную с экономической точки зрения надежность работы изоляции с учетом характеристик защитных разрядников и других применяемых способов ограничения перенапряжений. Под координацией изоляции понимается установление и поддержание в эксплуатации необходимого соотношения между электрической прочностью изоляции и воздействующими на нее напряжениями. При этом может быть допущена некоторая достаточно малая с точки зрения практика, экономически оправданная вероятность повреждения изоляции или перерыв в электроснабжении менее ответственных потребителей.

В России расчетная электрическая прочность или уровни изоляции высоковольтного оборудования задаются по ГОСТ 1516.3-96, который устанавливает для каждого класса напряжения испытательные напряжения промышленной частоты и импульсные испытательные напряжения, и ГОСТ 1516.2-97, устанавливающим методику проведения испытаний.

Координация изоляции линий электропередачи. Координация линейной изоляции прирабочемнапряжении предусматривает такой ее выбор, при котором обеспечивается весьма малое среднее число перекрытий внешней изоляции (воздушных промежутков и линейных изоляторов) и требуемый срок службы по условиям пробоя твердого изоляционного материала изолятора (фарфор, стекло, стеклопластик). При этом должны быть учтены загрязнение и увлажнение внешней изоляции и старение, твердой изоляции изоляторов под воздействием электромеханической нагрузки.

Координация изоляции при квазистационарныхдлительных перенапряжениях предусматривает такой выбор характеристик изоляции и защитных устройств, при котором обеспечивается достаточно малая вероятность перекрытия наружной изоляции с учетом влияния загрязнения и увлажнения изоляции на ее электрическую прочность.

Координация линейной изоляции при коммутационныхперенапряжениях должна, вообще говоря, основываться на статистическом технико-экономическом анализе. В качестве первого приближения на основании ряда технико-экономических расчетов можно принимать среднее число перекрытий изоляции линии типовой длины примерно 1 раз в течение 10 лет.

Координация изоляции подстанций. Координация изоляции воздушных промежутков, подвесных и опорных изоляторов при рабочем напряжении и перенапряжениях осуществляется по тем же принципам, что и для линейной изоляции, но со значительно более высоким показателем надежности (примерно один отказ в 50−100 лет).

Координация внутренней изоляции электрооборудования при рабочем напряжении предполагает такой выбор напряженностей, при котором обеспечивается срок ее службы с учетом старения в эксплуатационных условиях.

Координация изоляции электрооборудования при внутренних перенапряжениях в настоящее время заключается в выборе наиболее целесообразных значений одноминутного испытательного напряжения промышленной частоты; испытательного напряжения коммутационным импульсом, а для внешней изоляции, кроме того, в выборе выдерживаемого напряжения при плавном подъеме в сухом состоянии и под дождем. Значения испытательных напряжений для оборудования на напряжение 3−500 кВ приведены в ГОСТ 1516.3-96.

Координация изоляции электрооборудования при грозовых импульсах перенапряжениях заключается в выборе импульсных испытательных напряжений изоляции с учетом характеристик вентильных грозозащитных разрядников и ОПН, расстояния между оборудованием и разрядником и длины защищенного подхода линии к подстанции. При этом должен быть обеспечен сравнительно высокий показатель надежности грозозащиты (примерно одно отключение в 100 лет).

 

 

19 ВОПРОС

20 ВОПРОС

http://window.edu.ru/resource/972/77972/files/vvodov.pdf

25 Страница. Выучить или написать шпору можно

21 ВОПРОС

Измерительные трансформаторы используют, главным образом, для подключения релейных защит и электроизмерительных приборов к цепям переменного тока высокого напряжения. При этом все устройства РЗА и электроизмерительные приборы оказываются изолированными от цепей высокого напряжения, что обеспечивает безопасность работы обслуживающего персонала. Кроме того, измерительные трансформаторы дают возможность расширять пределы измерения приборов, т.е. измерять большие токи и напряжения с помощью сравнительно несложных приборов, рассчитанных для измерения малых токов и напряжений. Измерительные трансформаторы служат для подключения к цепям высокого напряжения обмоток реле, обеспечивающих защиту электроустановок от аварийных режимов.Измерительные трансформаторы подразделяют на два типа — трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.

 

22 ВОПРОС

 

23 ВОПРОС

Не нашел

24 ВОПРОС

Одной из особенностей твердой изоляции является возможность ее теплового пробоя вследствие затрудненного теплоотвода. Поэтому твер­дые диэлектрики должны обладать малыми диэлектрическими потерями, высокой нагревостойкостью и хорошей теплопроводностью.

В качестве твердой изоляции могут применяться:

неорганические материалы (электрофарфор, стеатит, стекло и стекло­текстолит, слюдяные изделия, асбест). Чаще всего эти материалы приме­няются для изоляции электрических машин относительно невысокого напряжения или в конструкциях аппаратов высокого напряжения при небольшой средней напряженности поля в твердой изоляции;

органическая изоляция, которая создается на основе целлюлозы, син­тетических материалов или каучука. Основным недостатком изоляции на основе целлюлозы являются ее высокая гигроскопичность и низкая нагревостойкость. Для уменьшения гигроскопичности бумагу пропитывают лаками и смолами. Пропитанные термореактивной бакелитовой смолой и спрессованные листы бумаги после термообработки образуют монолит­ный материал с высокими механическими свойствами, называемый гетинаксом. Если же такой обработке подвергается хлопчатобумажная ткань, то получаемый материал называют текстолитом;

большой класс твердых изоляционных материалов — синтетические полимерные диэлектрики. Термопластичные материалы, размягчающиеся и плавящиеся при нагреве до нескольких сотен градусов, применяются для изготовления прессованных изделий и тонких пленок, полиэтилен нашел применение в качестве изоляции силовых кабелей и конденсаторов;

компаунды на основе эпоксидной смолы, которые являются термореак­тивными материалами. После нагрева они теряют пластичность, затверде­вают и становятся нерастворимыми. Они используются для изготовления литой изоляции трансформаторов, аппаратов высокого напряжения, гер­метизированных распределительных устройств, генераторов и электри­ческих машин.

25 ВОПРОС

Элегаз обладает высокой электрической прочностью, дугогасящей и теплоотводящей способностью. Элегаз крайне инертен химически и при отсутствии в нем примесей абсолютно безвреден для человека. Применяются в установках с элегазовой изоляцией. (+) Негорючесть Отсутствие взрывоопасности Компактность

Элегазовая изоляция. Используется в газонаполненных вводах, где в качестве внутренней изоляции применяется SF6 (элегаз).

 

 

26 ВОПРОС

ВОПРОС

Линейные подвесные изоляторы подвергаются только растягивающим нагрузкам. Величина нагрузки зависит от типа и сечения провода, длины пролёта между опорами, от температуры, силы ветра, наличия гололёда и вибрации проводов.

Линейные штыревые, опорные и проходные подвергаются в основном нагрузкам на изгиб. Величины нагрузок зависят от силы натяжения проводов, ветровых усилий, электродинамических воздействий токов короткого замыкания и усилий при включении и отключении коммутирующей аппаратуры.

Эксплуатационные характеристики изоляторов зависят от аэродинамических характеристик изолирующей детали («тарелки») изолятора. Хорошее обтекание изолятора способствует уменьшению загрязнения, лучше происходит его самоочистка ветром и дождем и, как следствие, не происходит значительного снижения уровня изоляции гирлянды.

Основные характеристики изолятора – его гарантированная механическая прочность на растяжение или изгиб.

Гарантированная механическая прочность – это минимальная разрушающая нагрузка, определяемая при плавном увеличении её до видимого разрушения изолятора.

У подвесных фарфоровых изоляторов повреждение фарфора под металлической шапкой не может быть обнаружено визуально. Поэтому подвесные изоляторы характеризуются электромеханической прочностью.

Электромеханическая прочность – это минимальная разрушающая нагрузка, определяемая при плавном увеличении её до видимого разрушения изолятора и одновременным воздействии на изолятор напряжения, равного 75 – 80% от сухоразрядного.

Основными электрическими характеристиками изоляторов являются разрядные напряжения, номинальное напряжение электроустановки для которой предназначен изолятор. К разрядным напряжениям изоляторов относят три напряжения перекрытия и одно пробивное напряжение:

сухоразрядное напряжение U_схр - напряжение перекрытия чистого сухого изолятора при напряжении частотой 50 Гц (эффективное значение напряжения);

мокроразрядное напряжение U_мкр - напряжение перекрытия чистого изолятора, смоченного дождем, падающим под углом 45^о к вертикали, при напряжении частотой 50 Гц (эффективное значение напряжения);

импульсное разрядное напряжение U_имп - пятидесятипроцентное напряжение перекрытия стандартными грозовыми импульсами (амплитуда импульса, при которой из десяти поданных на изолятор импульсов пять завершаются перекрытием, а оставшиеся пять не приводят к перекрытию);

пробивное напряжение U_пр - напряжение пробоя изоляционного тела изолятора на частоте 50 Гц, (редко используемая характеристика), поскольку пробой вызывает необратимый дефект изолятора и напряжение перекрытия должно быть меньше пробивного напряжения.

28 ВОПРОС

ВОПРОС

ВОПРОС

ВОПРОС

ВОПРОС

ВОПРОС

ВОПРОС

К внутренней изоляции относится изоляция обмоток трансформаторов и электронных машин, изоляция кабелей, конденсаторов, герметизированная изоляция вводов, изоляция меж контактами выключателя в отключенном состоянии, т.е. изоляция герметически изолированная от воздействия среды корпусом, оболочкой, баком и т.д. Внутренняя изоляция обычно представляет собой комбинацию разных диэлектриков (водянистых и жестких, газообразных и жестких).

Особенностью внутренней изоляции электрического оборудования является старение, т.е. ухудшение электронных черт в процессе использования. Вследствие диэлектрических утрат изоляция греется. Может произойти лишний нагрев изоляции, который приведет к ее термическому пробою. Под действием частичных разрядов, возникающих в газовых включениях, изоляция разрушается и загрязняется продуктами разложения.

Пробой жесткой и комбинированной изоляции — явление необратимое, приводящее к выходу из строя электрического оборудования. Водянистая и внутренняя газовая изоляция самовосстанавливается, но ее свойства ухудшаются. Нужно повсевременно держать под контролем состояние внутренней изоляции в процессе ее эксплуатации, чтоб выявить развивающийся в ней недостатки и предупредить аварийный отказ электрического оборудования.

Внутренней изоляцией именуются части изоляционной конструкции, в каких изолирующей средой являются водянистые, твердые либо газообразные диэлектрики либо их композиции, не имеющие прямых контактов с атмосферным воздухом.

Необходимость либо необходимость внедрения внутренней изоляции, а не окружающего нас воздуха обоснована рядом обстоятельств. Во-1-х, материалы для внутренней изоляции владеют существенно более высочайшей электронной прочностью (в 5-10 раз и поболее), что позволяет резко уменьшить изоляционные расстояния меж проводниками и уменьшить габариты оборудования. Это принципиально с экономической точки зрения. Во-2-х, отдельные элементы внутренней изоляции делают функцию механического крепления проводников, водянистые диэлектрики в ряде случает существенно делают лучше условия остывания всей конструкции.

Элементы внутренней изоляции в высоковольтных конструкциях в процессе использования подвергаются сильным электронным, термическим и механическим воздействиям. Под воздействием этих воздействий диэлектрические характеристики изоляции ухудшаются, изоляция “стареет” и утрачивает свою электронную крепкость.

 

Механические нагрузки небезопасны для внутренней изоляции тем, что в жестких диэлектриках, входящих в ее состав, могут показаться микротрещины, в каких потом под действие сильного электронного поля возникнут частичные разряды и ускорится старение изоляции.

 

Особенная форма наружного воздействия на внутреннюю изоляцию обоснована контактами с окружающей средой и возможностью загрязнения и увлажнения изоляции при нарушении плотности установки. Увлажнение изоляции ведет к резкому уменьшению сопротивления утечки и росту диэлектрических утрат.

 

внутренняя изоляция должна владеть более высочайшим уровнем электронной прочности, чем наружняя изоляция, т.е. таким уровнем, при котором пробой стопроцентно исключаются в течение всего срока службы.

 

Необратимость повреждения внутренней изоляции очень осложняет скопление экспериментальных данных для новых видов внутренней изоляции и для вновь разрабатываемых больших изоляционных конструкций оборудования высочайшего и сверхвысокого напряжения. Ведь каждый экземпляр большой дорогостоящей изоляции можно испытать на пробой только один раз.

 

Диэлектрические материалы должны также:

 

· владеть неплохими технологическими качествами, т.е. должны быть применимыми для высокопроизводительных процессов производства внутренней изоляции;

 

· удовлетворять экологическим требованиям, т.е. не должны содержать либо создавать в процессе использования ядовитые продукты, а после отработки всего ресурса они должны поддаваться переработке либо уничтожению без загрязнения окружающей
среды;

 

· не быть дефицитными и иметь такую цена, при которой изоляционная конструкция выходит экономически целесообразной.

 

В ряде всевозможных случаев к обозначенным выше требованиям могут добавляться и другие, обусловленные специфичностью того либо другого вида оборудования. К примеру материалы для силовых конденсаторов обязаны иметь завышенную диэлектрическую проницаемость, материалы для камер выключателей — высшую стойкость к термоударам и воздействиям электронной дуги.

Долгая практика сотворения и эксплуатации различного высоковольтного оборудования указывает, что в почти всех случаях весь комплекс требований лучшим образом удовлетворяется при использовании в составе внутренней изоляции композиции из нескольких материалов, дополняющих друг дружку и выполняющих несколько разные функции.

 

Так, только твердые диэлектрические материалы обеспечивают механическую крепкость изоляционной конструкции. Обычно они имеют и более высшую электронную крепкость. Детали из твердого диэлектрика, владеющего высочайшей механической прочностью, могут делать функцию механического крепления проводников.

 

Внедрение водянистых диэлектриков позволяет в ряде всевозможных случаев существенно сделать лучше условия остывания за счет естественной либо принудительной циркуляции изоляционной воды.

ВОПРОС

Найти

ВОПРОС

Высоковольтная изоляция подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Внешняя находится в контакте с атмосферой, внутренняя – внутри герметичного объема. Различается также изоляция для наружной и внутренней установки (наружная – вне помещений, внутренняя – отделена от внешних воздействий).

Различают кратковременное пробивное напряжение UПР и длительноеUРАБ. На изоляцию воздействуют грозовые и коммутационные импульсы, испытательные напряжения, аUРАБ должно воздействовать длительное время(20–30лет) без пробоев.

При длительном воздействии UРАБ происходит старение изоляции. Причины старения:

1)электрические – частичные разряды, трекинг, изменение γ, tgδ;

2)тепловые – ускорение химических реакций, увеличение tg δ, уменьшениеρ;

3)механические – трещины, усталость, разрушение;

4)химические – окисление, образование радикалов и т. п.;

5)внешняя среда – влага, ультрафиолетовые лучи, температура.

 

После пробоя и снятия напряжения газовая изоляция (воздух, высокопрочные газы) полностью восстанавливает свою первоначальную электрическую прочность, т.е. этот процесс является обратимым. Жидкая изоляция после пробоя восстанавливает свою прочность частично, т.к. пробой приводит к ухудшению ее характеристик. Пробой твердой и комбинированной изоляции (бумажно – масляная, маслобарьерная) – явление необратимое, изоляция подлежит замене.

ВОПРОС

ВОПРОС

Если в газе между двумя электродами, образующими однородное поле, появляется свободный электрон, то, двигаясь к аноду при достаточной напряженности электрического поля, он может ионизировать атом или молекулу газа при столкновении. В результате этого появляется новый (еще один) электрон и положительный ион. Этот электрон вместе с начальным ионизируют новые атомы и молекулы, и число свободных электронов непрерывно нарастает. Этот процесс получил название лавины электронов.

1.5. Условие самостоятельности разряда

После прохождения первой лавины в промежутке лавинный процесс может возобновляться, а может и затухнуть. Для возобновления лавинного процесса нужен хотя бы один вторичный эффективный электрон. Если этот электрон получается в результате внешнего ионизатора, разряд называется несамостоятельным, т. е. если убрать внешний ионизатор, то лавинный процесс не возобновится и разряд затухнет. Если же вторичный эффективный электрон возникает в результате прохождения первичной лавины, разряд называется самостоятельным. Разряд из несамостоятельного может перейти в самостоятельный, если увеличить приложенное к электродам напряжение.

При самостоятельной форме разряда лавинный процесс возобновляется, поскольку сама первичная лавина (и последующие вторичные тоже) создает условие для возобновления процесса. Условия возобновления:

1)оставшиеся после прохождения лавины положительные ионы, двигаясь к катоду, бомбардируют его и вызывают эмиссию электронов из катода;

2)возбужденные атомы и молекулы, образующиеся наряду с ионизацией, испускают фотоны, которые могут приводить как к фотоионизации в объеме промежутка, так и к фотоэмиссии электронов из катода. Образующиеся таким образом вторичные электроны приводят снова к образованию лавин в разрядном промежутке.

Количество положительных ионов, оставшихся в промежутке после прохождения лавины, равно количеству электронов в лавине (1.15), исключая начальный электрон, т. е.

n+	= e(α−η)S −1.	(1.17)
И

Электроны, выбитые из катода, не все участвуют в образовании вторичных лавин. Часть электронов рекомбинирует с положительными ионами. Суммарный процесс образования вторичных электронов из катода характеризуется коэффициентом вторичной ионизации γ(второй коэффициент Таунсенда). Коэффициентγ зависит от материала катода, состава и давления газа, и всегдаγ << 1. Количество вторичных электронов, образованных после прохождения первичной лавины, при самостоятельной форме разряда будет

γ (e(α−η)S −1)≥1.

(1.18)

 39 ВОПРОС

Кабельные муфты применяются для формирования силовых электрических сетей различного назначения, для соединения этих сетей определенного вида электрооборудования. Такие муфты включают в себя комплект деталей и материалов для обеспечения качественного разветвления или соединения электрических кабелей и проводников .

Также с помощью муфт кроме надежной стыковки кабелей обеспечивается дополнительная изоляция и надежная герметизация места соединения. На выбор комплектации каждого вида муфты оказывают влияние электрические параметры соединяемого кабеля. Классификация кабельных муфт имеет довольно сложную структуру. Рассмотрим основные виды, к которым они относятся.

По назначению кабельные муфты делятся:

• Соединительные.
• Концевые.
• Стопорные
• Переходные.
• Ответвительные.

По конструктивному исполнению муфты разделяют:

• Трехфазные.
• Однофазные.

По применяемым материалам :

• Свинцовые.
• Эпоксидные.
• Термоусадочные.
• Чугунные.
• Латунные.

По типу диэлектрической изоляции :

• Резиновые.
• Пластиковые.
• Бумажные, с пропиткой.

Соединительные муфты являются наиболее популярным видом муфт. Электрические линии очень часто приходиться соединять.

Основным требованием, которое предъявляется к таким муфтам, является хорошая герметичность. Муфты могут быть неразборными и разборными, в зависимости от предъявляемых требований. Материал изготовления соединительных муфт должен обладать устойчивостью к воздействиям внешней среды.

Концевые муфты замыкают электрическую кабельную цепь. Их особенностью является наличие компаунда. Это термопластическая, термоактивная полимерная смола, либо материалы с добавками для отверждения состава. По сути дела концевая муфта является простой заглушкой, похожей на колпачок.

Такие муфты используют на линиях электрических сетей и линиях связи, а также для разделки кабелей, состоящих из нескольких жил

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: