Разряд по поверхности изолятора при воздействии коммутационных импульсов

При воздействии коммутационных импульсов на изолятор с сухой поверхностью формирование перекрытия происходит в соответствии с механизмом, описанным в п 3.1. Поскольку длительность такого импульса во много раз превышает время, необходимое для формирования искрового разряда, разрядное напряжение сухого изолятора при воздействии коммутационной волны практически совпадает с амплитудой его сухоразрядного напряжения.

При воздействии на увлажненный изолятор коммутационных волн (t_р = 0,5-5 мс) перекрытие осуществляется через частичную дугу,опорная точка которой перемещается к противоположному электроду. Однако с укорочением предразрядного времени t_p тепловая энергия, выделяющаяся в водяной пленке на увлажненном изоляторе, быстро убывает. При t_p<0,1 мс этой энергии оказывается недостаточно для высушивания не только широких областей на поверхности, но даже минимальной полоски вдоль пути формирующегося перекрытия. Поэтому, в отличие от случая длительного приложения напряжения, при воздействии коммутационного импульса перемещение опорной точки дугу происходит по ненарушенному водяному слою, как это показано на рис. 3.5.

Рис. 3.5 – Развитие скользящего разряда по увлажненной поверхности изолятора при коммутационном импульсе. (Обозначения см. на рис. 3.3)

При этом остаются справедливыми уравнение (3.1) и условие распространения скользящего разряда по увлажненной поверхности di_УТ/dl>0. Скорость движения опорной точки по поверхности составляет 20—25 м/сек. При воздействии коммутационных импульсов разряд по изоляторам может завершиться только на хвосте волны. При изоляционных расстояниях в несколько метров скользящий разряд не успевает пересечь весь промежуток и разрядное напряжение при коммутационных импульсах приближается к U_СР; аналогичен процесс сближения U_MР и U_СР Разрядное напряжение при коммутационных импульсах может быть представлено в виде

(3.3)

где k_τ — коэффициент импульса, равный или больший единицы.

Величина k_τ тем ближе к 1, чем больше продолжительность воздействия коммутационного перенапряжения и чем ближе U_MР, к U_СР; при U_MР ≈ U_СР. разряд происходит по воздуху и k_τ.=1. Для обычной длительности импульсов коммутационных перенапряжений τ=З-5 мс коэффициент k_τ выражается следующей эмпирической формулой:

(3.4)

Эта формула справедлива при U_MР ≤ U_СР.