Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?а ячейку (10) подавалось с выходов высоковольтной установки (рис. 2.5), расположенных внутри камеры, имеющей специальное ограждение для защиты персонала, проводящего испытания. Высоковольтная установка оборудована блокировкой, не допускающей подачи питания в основную цепь при открытых дверях высоковольтной камеры, и световой сигнализацией, оповещающей о том, что на электроды подано высокое напряжение. Для ограничения тока в случае пробоя образца применяется защитное водное сопротивление (8). Напряжение на электродах ячейки измеряется статическим вольтметром (9). Высокое напряжение снимается с вторичной обмотки однофазного повышающего трансформатора (7). Низковольтная цепь испытательной установки получает питание от однофазной сети напряжением 220 вольт, подающееся на схему через автоматический выключатель (1) и пакетный выключатель (2).
В низковольтной цепи установки находятся устройства для плавного регулирования напряжения на образце, включения и отключения питания высоковольтного трансформатора, максимальной токовой защиты, а также схемы питания сигнальных ламп, катушки и контакты реле и магнитного пускателя, кнопки управления. Для плавного изменения напряжения на образце вверх и вниз с постоянной скоростью используется управляемый реактор (3), ползунок которого перемещается реверсивным электродвигателем (4).
Рис. 2.5. Принципиальная электрическая схема установки для обработки в барьерном разряде
Для управления скоростью изменения напряжения на образце применяется автотрансформатор (6), коэффициент трансформации которого изменяется вручную. Питание в низковольтную обмотку повышающего трансформатора подается через контакты магнитного пускателя, катушка которого также подключена к сети 220 вольт через блок контакты и кнопку Стоп. В цепь питания высоковольтного трансформатора последовательно включена катушка токового реле, предназначенного для защиты установки. Контакты данного реле включены в цепь питания катушки магнитного пускателя последовательно с блок контактами и кнопкой Стоп и в нормальных условиях находятся в замкнутом состоянии. При срабатывании реле контакты размыкаются и обесточивают катушку пускателя, отключая повышающий трансформатор от сети.
Обычно барьерный разряд неоднороден и состоит из множества микроразрядов, возникающих в промежутке между диэлектрическими барьерами, как показано на рис. 2.6. Каждый микроразряд состоит из двух основных частей: цилиндрического канала и пятна на диэлектрическом барьере. Причем каждое пятно ограничено окружностью и соприкасается с соседним пятном.
Рис. 2.6. Картина распределения отдельных нитей микроразрядов при барьерном разряде на воздухе [7]
Следует отметить, что пространственно-временная структура барьерного разряда отражает механизм развития электрического пробоя в разрядном промежутке. Определение геометрии канала представляет сложную и не до конца решенную задачу вследствие статистического характера появления микроразрядов. Согласно [138], при одних и тех же параметрах разрядной ячейки могут наблюдаться как отдельные шнуры при более низких напряжениях, так и шнуры, образующие упорядоченные структуры как показано на рис. 2.7, а при более высоких значениях приложенного напряжения, и даже комплексные узоры полос (рис. 2.7, б).
Рис. 2.7. Фотографии пространственных структур в барьерном разряде (вид сквозь электрод) [138]
Схема, использованная для измерения характеристик частичных разрядов в ячейке, представлена на рис. 2.8. Она состоит из:
Сх - ионизационная ячейка;
Сэ - соединительный конденсатор;
Сс - градуировочный конденсатор;
Г - градуировочный генератор;з - защитное силлограф.
Рис. 2.8. Схема для измерения характеристик частичных разрядов в ионизационной ячейке
Раiетная величина емкости ячейки составила Сх =19 пФ, в связи iем в качестве соединительного конденсатора был выбран конденсатор емкостью Сэ=330 пФ, расiитанный на напряжение 16 кВ. Величина градуировочной емкости составляла Сс =7,5 пФ, защитного сопротивления Rз=560 кОм, а измерительного - Rи=150 Ом. В качестве градуировочного использовался генератор Г5-54, с которого подавались градуировочные импульсы амплитудой U0=22,5 В и длительностью 100 мкс. Измерения проводились с помощью оiиллографа Le Croy WaveJet 322 (разрешающая способность 2-3 нс, полоса пропускания 200 МГц, активное сопротивление 1МОм1,5%, входная емкость не более 20 пФ). Высокая разрешающая способность оiиллографа по времени позволила визуально наблюдать совокупность частичных разрядов в воздушном зазоре ионизационной ячейки. На рис 2.9 -2.11 представлены зависимости величины кажущегося заряда q от фазового угла ?, наблюдавшиеся при различных значениях подававшегося на ячейку напряжения U.
Рис. 2.9. Зависимость q=f(?), полученная из оiиллограмм частичных разрядов в воздушном зазоре ионизационной ячейки при подаче на нее напряжения U=6,2 кВ
Величина градуировочного заряда q0 составляла:
=CcU0=7,5 пФ22,5 В = 1,681010 Кл.
Рис. 2.10. Зависимость q=f(?), полученная из оiиллограмм частичных разрядов в воздушном зазоре ионизационной ячейки при подаче на нее напряжения U=8,4 кВ
Рис. 2.11. Зависимость q=f(?), полученная из оiиллограмм частичных разрядов в воздушном зазоре ионизационной ячейки при подаче на нее на?/p>