Kỹ thuật cao áp : Phóng điện xung kích

Phóng điện xung kích Các chương trên đã nghiên cứu quá trình phóng điện (chọc thủng) trong khe hở khi điện áp tác dụng là điện áp một chiều và xoay chiều. Trong thực tế, cách điện còn có thể phải chịu tác dụng của loại điện áp xung kích, ví dụ như quá điện áp khí quyển gây nên bởi các phóng điện sét lên đường dây trên không (hoặc khi sét đánh gần khu vực đường dây).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật cao áp : Phóng điện xung kích Ch−¬ng IV Phãng ®iÖn xung kÝch C¸c ch−¬ng trªn ®· nghiªn cøu qu¸ tr×nh phãng ®iÖn (chäc thñng) trong khe hë khi ®iÖn ¸pt¸c dông lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu vµ xoay chiÒu. Trong thùc tÕ, c¸ch ®ienÑ cßn cã thÓ ph¶i chÞu t¸cdông cña lo¹i ®iÖn ¸p xung kÝch, vÝ dô nh− qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn g©y nªn bëi c¸c phãng ®iÖn sÐtlªn ®−êng d©y trªn kh«ng (hoÆc khi sÐt ®¸nh gÇn khu vùc ®−êng d©y). Lo¹i ®iÖn ¸p nµy cã d¹ng sãng xung kÝch: §iÖn ¸p t¨ng nhanh tõ kh«ng ®Õn trÞ sè cùc ®¹i (®Çu sãng) vµ sau ®ã gi¶m chÊm ®Õn trÞ sè kh«ng (dßng sãng). H×nh 4-1 cho d¹ng sãng xung kÝchvµ c¸ch x¸c ®Þnh ®é dµi ®Çu sãng τds vµ ®é dµi τs . Do phÇn ®Çu cña ®Çu sãng t¨ng rÊt chËm 0,1Umax vµ kh«ng cã ý nghÜa quan träng ®Õn qu¸ tr×nh U phãng ®iÖn neen nã ®−îc thay thÕ b»ng ®Çu sãng nghiªng ®¼ng trÞ x¸c ®Þnh bëi ®−êng xiªn gãc qua c¸c ®iÓm cã tung ®é 0,3 Uma x vµ 0,9 Uma x, giao ®iÓm cña ®−êng xiªn nµy víi trôc hoµnh vµ Umax ®−êng n»m ngang qua biªn ®é cho ®é dµi ®Çu sãng τds . §é dµi ®Çu sãng τds tÝnh tíi khi ®iÖn ¸p 0,3Umax 0,2Umax gi¶m xuèng chi rcßn mét nöa trÞ sè biªn ®é. Quy ®Þnh nµy xuÊt ph¸t tõ kÕt qu¶ thùc nghiÖm, khi τ®s t ®iÖn ¸p ®· gi¶m tíi møc 50 % trÞ sè biªn ®é sÏ kh«ng cßn kh¶ n¨ng g©y nªn phãng ®iÖn do ®ã cã τs thÓ kh«ng cÇn chó ý ®Õn t×nh h×nh ë phÇn sau cña sãng. TrÞ sè ®iÖn ¸p phãng ®iÖn xung kÝch phô H×nh 4-1 C¸ch x¸c ®Þnh ®é dµi sãng vµ ®é dµi ®Çu sãng thuéc vµo d¹ng sãng- ®Æc tr−ng bëi ®é dµi ®Çu sãng vµ ®é dµi sãng - cho nªn khi dïng ®iÖn ¸p xung kÝch ®Ó thö nghiÖm c¸ch ®iÖn cÇn tiÕn hµnh theo d¹ng sãng thèng nhÊt. Theo quy −íc QuèctÕ, d¹ng sãng tiªu chuÈn cã ®é dµi ®Çu sãng 1,2 μs ± 30 % vµ ®é dµi sãng 50μs ± 20 % . ë Liªnx« dïng sãng tiªu chuÈn víi ®é dµi ®Çu sãng 1,5 μs vµ ®é dµi sãng 10 μs ( ký hiÖu lµ sãng 1,5/40). Trong c¸c phßng thÝ nghiÖm th−êng dïng m¸y ph¸t ®iÖn ¸p xung ®Î t¹o nªn ®iÖn ¸p xungkÝch mµ nguyªn lý lµm viÖc cña nã lµ dùa trªn c¸c qu¸ tr×nh n¹p vµ phãng cña tô ®iÖn. §Ó cã ®iÖn¸p xung kÝch cã thÓ tiÕn hµnh b»ng c¸ch dïng nhiÒu tô ®iÖn, chóng ®−îc n¹p ®iÖn song songnh−ng khi phãng ®iÖn l¹i phãng nèi tiÕp lµm cho ®iÖn ¸p t¨ng cao theo kiÓu nèi cÊp. H×nh 4-2 chos¬ ®å cô thÓ cña m¸y ph¸t ®iÖn ¸p xung kÝch. T Rbv k A2 Rn B2 Rn C2 N2 kH0 R0 R« R« CA+ CB Cn CP _ RP kH 1 kH 2 kH 3 A1 Rn B1 Rn C1 N1 http://www.ebook.edu.vn H×nh 4-2 S¬ ®å m¸y ph¸t ®iÖn ¸p xung kÝch KH1 , KH2 ... KH3 − khe hë phãng ®iÖn T- M¸y biÕn ¸p thÝ nghiÖm. K- ®Ìn chØnh l−u cap ¸p Rn - ®iÖn trë n¹p ®iÖn - C A , CB ... CN − tô ®iÖn n¹p ®iÖn Rσ - ®iÖn trë æn ®Þnh Rbv - ®iÖn trë b¶o vÖ Rp - ®iÖn trë phãng ®iÖn Cp - tô ®iÖn phãng ®iÖn Giai ®o¹n n¹p: Qua m¸y biÕn ¸p T vµ chØnh l−u K c¸c tô ®iÖn CA, CB... CN ®−îc n¹p tíi®iÓm U vµ khi qu¸ tr×nh n¹p kÕt thóc th× ®iÓm A2, B2 ... N2 cã ®iÖn thÕ U cßn c¸c ®iÓm A1, B1 ... N1cã ®iÖn thÕ b»ng kh«ng (nèi ®Êt). Giai ®o¹n phãng: NÕu chän kho¶ng c¸ch cña khe hë KH1 sao cho ë ®iÖn ¸p U cã thÓ phãng®iÖn ®−îc th× sau khi phãng ®iÖn, thÕ cña ®iÓm B1 sÏ t¨ng vät tíi møc U vµ nh− vËy thÕ cña ®iÓmB2 sÏ t¨ng tíi møc 2U (U B 2 = U B + U CB = 2U ) . 1 Khe hë KH2 ®−îc chän cho phãng ®iÖn ë ® ...