Электроизоляция и разряд в вакууме - Сливков И.Н.
Скачать (прямая ссылка):
коэффициент, определяющий связь между микроразрядом и возникновением пробоя Если бм п>0, то микроразряды вызывают пробои, если бм п<0 — микроразряды подавляют пробои, бм п=0 — пробои не связаны с микроразрядами
Число пробоев, возникающих в данном интервале фаз во время существования микроразрядов Ft=AlBt+бм пВг, где AlBt — случайные совпадения, а число пробоев, не совпадающих с микроразрядами, E1 -Ax—AtBt Если средняя продолжи-
106
телыюсть микроразряда т такова, что микроразряд длится 2 к фазовых интервалов, то вероятность существования микроразряда в данном интервале фаз
B1 = W 2 &Nмр/Дф, (22)
I—JC
где ДЛ^мр/А<р — распределение микроразрядов по фазовым интервалам, приведенное на рис 32; 1F — нормировочный множитель, который можно найти, просуммировав вероятности по всем интервалам (SB1=2к).
Приведенные соотношения позволяют найти как функции неизвестного пока значения т (или к) величины Bt и бМв» усредненную по всему диапазону фаз
Sm п
IF1 - ZBlCi 2(1 -B1) Bi
(23)
Наиболее вероятное значение т и, следовательно, бмп определили методом наименьших квадратов. Для этого, задавшись рядом значений т, вычислили B1 и бм п Затем по одной из найденных экспериментально кривых распределения пробоев Ct вычислили другую кривую распределения E1 и определили сумму
квадратов отклонения этой расчетной кривои от полученной экспериментально Минимум суммы квадратов отклонений получился при значении т^ЗбО мксек и 6Л1 п=0 Последнее означает, что отсутствуют пробои, вызванные микроразрядами, т е наблюдавшиеся пробои во время микроразрядов есть случайное совпадение двух независимых явлений. При набранной статистике возможная ошибка этого заключения составляла менее л: 15% Это значит, что небольшая часть пробоев все же могла возбуждаться микроразрядами или что микроразряды могли незначительно повышать пробивное напряжение.
Заключение об отсутствии связи между пробоями и микроразрядами нельзя распространять на случай некондициониро-ванных свежеприготовленных электродов. При таких электродах микроразряды сопровождаются весьма интенсивной десорбцией газа из электродов, что может вызывать пробои Примеры возникновения пробоев из-за десорбции газа описаны в разд 4 5, здесь же отметим еще один эффект, возникающий при первых включениях высокого напряжения. Подъем постоянного напряжения на свежеприготовленных необезгаженных электродах большой площади сопровождается заметным увеличением давления в вакуумной камере из-за десорбции газа из электродов. Прекращение подъема напряжения приводит к постепенному (в течение минут) уменьшению десорбции, которая вновь может возрасти при дальнейшем увеличении напряжения Чтобы предотвратить возникновение разряда в десорбируемом газе, ско-
107
рость подъема напряжения ограничивают, используя показания вакуумметра для определения допустимой скорости подъема напряжения.
4.3. ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПРИЛОЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И ВЕРОЯТНОСТЬ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПРОБОЯ
Запаздывание пробоя*. Возникновение пробоя на осциллограммах отмечается резким спадом напряжения за время меньше IO-7 сек. При обычно используемой для исследования пробоя форме импульсного напряжения
где величины п и гг определяют соответственно фронт и спад импульса (ті<т2), пробой может наблюдаться как на фронте импульса, так и на спадающей его части [71]. В работе [150] при импульсном (1,5/40 мксек) напряжении до 350 кв и зазоре более 5 мм наблюдались запаздывания несколько микросекунд, т. е. отмечаемое по осциллограмме напряжение возникновения пробоя было также на спадающей части кривой напряжения.
Смит и Мазони [171, 172] подавали импульсы напряжением до 300 кв и длительностью 4—5 мксек (ті=1^-4 мксек) на плоские электроды диаметром 540 мм из нержавеющей стали, находившиеся в техническом вакууме 6* 10“6 мм. При зазоре между электродами 10—20 мм наблюдались два типа осциллограмм возникновения пробоев: 1) с запаздыванием 16—28 мксек резко (за время, меньшее 1 мксек), почти до нуля, падало напряжение; 2) напряжение медленно уменьшалось примерно на 100 кв за 10 мксек после приложения импульса напряжения. Ток между электродами при этом достигал силы примерно 20 а, а в межэлектродный зазор выделилось 1,5 мм рт. ст.-см? газа. Наблюдалась также комбинация этих двух типов, когда начавшийся медленный спад напряжения завершался резким его падением почти до нуля. Пробои первого типа обычно происходили в начале работы. После примерно 50 пробоев они прекращались. Самуэли и Мезонье [173], проводя аналогичные измерения, нашли, что при нетренированных электродах запаздывание пробоев может достигать 300—400 мксек. После тренировки электродов пробои возникают с запаздыванием около 10 мксек, причем оно было примерно пропорционально квадратному корню из межэлектродного расстояния.
Наряду с такими сравнительно большими временами запаздывания пробоя могут наблюдаться и существенно меньшие.
* О запаздывании пробоя при катодах в виде одиночного острия см. в разд. 4.7.
108
В качестве примера можно привести результаты работы Г. М. Кассирова и В. М. Ковальчука по исследованию времени
