Электроизоляция и разряд в вакууме - Сливков И.Н.
Скачать (прямая ссылка):
очень низ-
запаздывания при воздействии на вакуумный промежуток прямоугольных импульсов напряжением до 40 кв, длительностью до 0,1 мксек [174]. Измерения проводили в вакууме 2 • 10~5лш рт. ст. для медных электродов, которые тренировали последовательными пробоями до получения стабильного, HO кого значения пробивного напряжения (23 кв при зазоре 1 мм и импульсах длительностью 0,2 мксек). Кривая запаздывания пробоя при 10%-ном перенапряжении приведена на рис. 33.
В 5—8% случаев наблюдались запаздывания, в 5 раз и более превышающие средние значения, приведенные на рис. 33, тогда как промежуточные значения были крайне редки. При увеличении перенапряжения эти
аномальные выбросы пропадают, а средние времена
StMM
Рис. 33. Запаздывание пробоя между медными электродами при 10%-ном перенапряжении (5=1 мм).
запаздывания для разных
зазоров сближаются и для 80%-ного перенапряжения и зазоров 0,1 — 1 мм составляют 5—7 нсек. Аналогичные результаты получены Ютнером и др. [175], проводившими измерения с тщательно очищенными электродами в вакууме 10“9 мм рт. ст. В табл. 22 приведена зависимость времени запаздывания пробоя от материала электродов при 10- и 30%-ном перенапря-
Таблица 2й
Времена запаздывания пробоя, нсек, в зависимости от перенапряжения К
и материала электродов
Материал электродов
к Графит Медь Сталь Алюминий Свинец
1,1 22 21 22 9 3
1,3 16 14 17 6
жении и межэлектроДном зазоре 0,5 мм, полученная Г. М. Кассировым [176].
Зависимость времени запаздывания пробоя от напряжения при зазоре 1 мм между медными электродами приведена ниже.
/
109
Vy кв X3atif нсек
32.................................................................. 18
36.................................................................. 14
40 . . ............................................................. 9
42.................................................................. 7
44.................................................................. 6
Более подробно запаздывание при больших перенапряжениях и зазоре 0,1—0,5 мм изучалось С. П. Бугаевым и др. [177] и Г. А. Месяцем и др. [178]. Они нашли, что для тренированных пробоями электродов из различных металлов запаздыва-
Рис. 34. Запаздывание пробоя в зависимости от напряженности при зазоре 0,1—0,5 мм между электродами из различных материалов:
1 — графит, 2 — свинец, 3 — алюминий. 4 — молибден.
ние, определяемое как время от момента подачи высоковольтного импульса до момента, когда ток через исследуемый вакуумный заЗор достигает 10% амплитудного значения, не зависит от величины зазора и при больших перенапряжениях составляет несколько наносекунд (рис. 34). При зазоре 0,35 мм между медными электродами изучалось также влияние на запаздывание остаточного давления и системы откачки (безмас-ляной и с диффузионными насосами). Статистическое распределение времен запаздывания для этих условий приведено на рис. 35, из которого следует, что в диапазоне давлений IO-5— —10 ~2 мм рт. ст. время запаздывания мало зависит от вакуумных условий.
Аналогичный вывод о независимости времени запаздывания от межэлектродного заряда сделан в работе [179], где изучали пробой в зазорах 1,5—5 мм. Однако этот вывод представляется неубедительным, так как хотя он и подтвержден специально приведенной кривой, но противоречит результатам проведенного
HO .
нами анализа всех других экспериментальных данных, приведенных в этой же работе (табл. 23).
Вармольд изучал запаздывание пробоя для электродов из жидких металлов [180]. Катодом в его опытах служила небольшая чашка, заполненная до краев ртутью или галлием, а
4 О
^ го і ,
і ¦
I 40
I
20
P=W5MM рт. cm
70 5мм рт. Cm.
CL
.
,-J
10~ мм рт. ст.
10~3мм рт. cm
"Llj. "I
0 8 16 0 8 Tsanf нсек
a Sf
Рис. 35. Распределение пробоев по времени
запаздывания.
а — в системе с безмасляной откачкой; б — в техническом вакууме.
анодом — закругленный торец вольфрамовой проволоки диаметром 1 мм или вольфрамовая проволока диаметром 2 мм9 согнутая в полукольцо, плоскость которого перпендикулярна
Таблица 23
Зависимость времени запаздывания, нсек, от напряженности, межэлектродного зазора и материала электродов диаметром 30 мм.
Технический вакуум IO"5 мм рт. ст.
Е, квімм Sf MM Молибден Алюминий Медь
35 5 31 27 52
35 2,3 16 13 18
50 3,5 11 8 14
50 1,6 5 5 6
катоду. Межэлектродный зазор устанавливался 0,125 или 0,25 мм. Оказалось, что запаздывание пробоя сильно зависит от состояния поверхности анода (рис. 36). Если анод покрыт сплошным слоем ртути (анодом служила капля ртути, державшаяся на проволоке силами сцепления) или анод перед каж-
Ill
дым пробоем очищали прогревом от всех следов ртути, то характеристики запаздывания были близкими друг к другу. Если после пробоев анод не очищали и он был загрязнен следами ртути, то при напряженности на катоде ?^ = 250 кв/см кривая задержки круто падала и существенно снижалось пробивное напряжение.
