Информация

Изображение: 

Состояние книги: 

отличное

ISBN: 

978-5-283-03265-8

Цена: 

600 руб.

Контактная информация: 

Предлагается к продаже книга издательства Энергоатомиздат, 2008г., автор Торшин Ю.В. «Физические процессы формирования электрического пробоя конденсированных диэлектриков», 212 стр, 400 научных фотографий, твердый переплет, плотная бумага, цена 600руб. Приложение – обложка, предисловие. С уважением, Ю.Торшин 89057876074

Адрес электронной почты: 

Физические процессы формирования электрического пробоя конденсированных диэлектриков

Для внутренней изоляции аппаратов высокого, сверх- и ультравысокого напряжения

Москва
Энергоатомиздат 2008

УДК 537.521.6/.7

Торшин Ю.В.
Физические процессы формирования электрического пробоя конденсированных диэле¬ктриков: Для внутренней изоляции аппаратов высокого, сверх- и ультравысокого на¬пряжения. — М.: Энергоатомиздат, 2008. — 212 с.: ил.
ISBN 978-5-283-03265-8
В книге приведены результаты собственных экспериментальных исследований автора, выполненных при изучении физических механизмов искрового разряда в плотных конденсированных средах с различными фи¬зико-химическими свойствами и агрегатным состоянием. Основное внимание сосредоточено на изучении фундаментального явления — лидерного процесса, сопровождающего развитие линейной молнии и пробой длинных (лабораторных) воздушных промежутков и предположительно существующего при развитии про¬боя сжатых газов и жидкостей.
Получены новые доказательства существования лидерного процесса, открыты новые элементы: структуры и закономерности развития этого явления, сформирована феноменологическая картина развития разряда, приведен способ прогнозирования пробивного напряжения жидкости на основании изучения физических механизмов пробоя. Получена уникальная диаграмма физическое состояние — электрическая прочность ше-стифтористой серы на примере ранее не исследований перфторуглеводородной жидкости (фожалина) пока¬зана возможность оценки перспектив использования новой жидкости в ВВА на основании изучении физи¬ческих механизмов пробоя. Представлены новые объяснения физической сущности известных эффектов и эмпирических зависимостей, открыты новые ранее неизвестные эффекты и физические явления, возника¬ющие при пробое жидкостей и газов.
Для научных сотрудников и преподавателей в области техники и электрофизики высоких напряжений, физики плазмы, физики диэлектриков, инженеров — разработчиков внутренней изоляции ВВА, аспирантов и студентов.

Илл. 92. Табл. 3. Библиогр. 120 наим.

Рецензенты:
доктор физ.-мат. наук, проф. О. А. Синкевич, доктор физ.-мат. наук Л. М. Фишер

Книга издана на средства Федерального государственного унитарного предприятия Государственного научного центра «Всероссийский электротехнический институт» (ФГУП ГНЦ РФ ВЭИ).

Научное издание Торшин Юрий Васильевич
Физические процессы формирования электрического пробоя конденсированных диэлектриков: Для внутренней изоляции аппаратов высокого, сверх- и ультравысокого напряжения

Редакторы Л.Л. Жданова, Н.В. Ольшанская Компьютерная верстка Л.В. Дёмкиной Обложка В.В. Дёмкина
Подписано в печать с оригинал-макета 14.01.08. Формат 60x84 1/8. Бумага офсетная №1. Усл. печ. л. 24,65. Уч.-изд. л. 24,82. Тираж 1000 экз.
© Автор, 2008
Энергоатомиздат, 107031, Москва, ул. Рождественка, 5/7. Отпечатано в типографии ООО «Галлея-принт».
ISBN 978-5-283-03265-8

ПРЕДИСЛОВИЕ

В монографии приводятся результаты по¬исковых исследований автора в области экс¬периментального изучения физических меха¬низмов искрового разряда в плотных конден¬сированных средах с различными физико-хи¬мическими свойствами и агрегатным состо¬янием. Рассматриваются вопросы прогнози¬рования важнейшей характеристики внут¬ренней изоляции высоковольтных аппаратов (ВВА) — пробивного напряжения [/пр и воз¬можности оценки перспектив использования новых диэлектриков в ВВА на основании изу¬чения физических закономерностей развития разряда. Объектами исследования явились трансформаторное масло минерального про¬исхождения, шестифтористая сера SF6 (эле-газ), а также перфторуглеродная жидкость фожалин (ФОЖ). Трансформаторное масло является основной диэлектрической средой для внутренней изоляции ВВА, а перспекти¬вы его использования оцениваются, по край¬ней мере, рамками текущего столетия. Эле-газ находит все большее распространение в качестве внутренней изоляции ВВА, а фожа-лин рассматривается как перспективная изо¬ляционная среда для разработки экологичес¬ки чистых ВВА.
Промежутки ВВА с изоляцией сжатыми га¬зами и жидкостями имеют существенные раз¬меры, и разрядные процессы в них нельзя описать с помощью таунсендовского (лавин¬ного) механизма, поскольку они связаны с формированием и распространением плаз¬менного канала, создающего свое собствен¬ное сильное поле и способного распростра¬няться в слабом среднем поле. В длинных воз¬душных промежутках (ДВП) этот канал на¬зван лидерным и изучен настолько, что поз¬воляет на основании его физических законо¬мерностей разрабатывать инженерные мето¬ды расчета внешней изоляции ВВА.
Впервые термин «лидер» был применен для обозначения продвигающегося в пространст¬ве канала линейной молнии, что указывает на фундаментальный характер этого явления. Однако законченной теории лидерного про¬цесса нет, хотя изучение длинной искры в воздухе продвинулось значительно дальше, чем понимание физики разряда в жидкости или в сжатых газах. Есть вероятность суще¬ствования лидерного процесса также при пробое жидкостей и плотных газов. Однако, если применительно к разряду в сжатых га¬зах это мнение разделяет подавляющее боль¬шинство авторов, то лидерный механизм про¬боя жидкости признается лишь единичными исследователями. Изучение этой проблемы находится на начальной стадии и вопрос сто¬ит в первую очередь в получении дополни¬тельных надежных доказательств его универ¬сальной природы применительно к жидким диэлектрикам.
Опыт изучения лидерного механизма раз¬ряда в ДВП показывает, что сам факт его су¬ществования и определение основных пара¬метров не были предсказаны теоретически, а установлены экспериментальным путем. Не¬сомненно, что применительно к жидкости, имеющей гораздо более сложное и менее изу¬ченное молекулярное строение, чем воздух, основным способом получения доказательств его существования и определения его основ¬ных параметров может быть только прямой эксперимент, а не теоретические предсказа¬ния. Однако, несмотря на фундаментальную природу этого явления, его исследование не стало предметом общего внимания при изу¬чении проблемы пробоя жидкостей.

Большинство исследований посвящено изу¬чению внешней формы, скорости, особенно¬стей зажигания разряда и других характери¬стик в зависимости от различных факторов, но не поиску экспериментальных доказа¬тельств существования лидерного процесса в жидкости и подробному изучению его основ¬ных параметров. Фрагментарность, неопреде¬ленность и неполнота имеющихся литератур¬ных данных по развитию разряда в жидкос¬ти привели к мысли о том, что значимые ре¬зультаты в этой области могут быть достиг¬нуты только в результате систематических и целенаправленных экспериментальных ис¬следований, которые бы повторяли, расширя¬ли и уточняли результаты ранее проведенных экспериментов на качественно новом уровне диагностики и методики его изучения.
Приняв решение о проведении таких иссле¬дований, мы сосредоточили основное внима¬ние на получении доказательств существова¬ния лидерного (или аналогичного ему) про¬цесса, который бы обладал определенной универсальностью и имел сходство с этими процессами. По литературным данным суще¬ственная часть исследований по механизму развития разряда проведена в трансформа¬торном масле. Такого рода исследованиям уделено наибольшее внимание. Существенно расширен диапазон размеров и форм иссле¬дуемых промежутков, средств и методов не¬посредственного наблюдения и регистрации мгновенных и общих картин явления с высо¬ким пространственным и временным разре¬шением с синхронным осциллографировани-ем предразрядного тока и фототока и пр.
Оказалось, что пробой масляных проме¬жутков независимо от их размеров и формы, степени неоднородности исходного электро¬статического поля, амплитуды и полярности напряжения, наличия или отсутствия изоли¬рования электродов всегда происходит в ре¬зультате развития процесса, который в основ¬ных чертах подобен лидерному процессу в ДВП. Этот результат позволил провести клас¬сификацию масляных промежутков по отно¬шению к лидерному процессу, выделить его ключевое звено и определить его основные критические параметры, что стало основой для разработки метода прогнозирования про¬бивного напряжения масляных промежутков различных размеров, впервые учитывающе¬го физические закономерности развития ме¬ханизма разряда в масле.
Механизм развития разряда и пробивное напряжение шестифтористой серы ограничи¬ваются исследованиями в очень узкой обла¬сти диаграммы состояния этого вещества, ох¬ватывающей область газа при давлении в не¬сколько атмосфер. Для жидкого состояния SF6 к началу данных исследований было из¬вестно только одно экспериментальное зна¬чение пробивного напряжения [/пр равновес¬ной жидкости. Чтобы оценить потенциаль¬ные возможности этого вещества, а также по¬нять, каким образом термодинамические па¬раметры и фазовое состояние вещества свя¬заны с механизмом развития разряда, внача¬ле пришлось заняться методичным обследо¬ванием пробивного напряжения промежут¬ков в различных областях термодинамичес¬кого состояния этого вещества. Обобщив эти результаты на диаграмме состояния и выде¬лив наиболее характерные с точки зрения из¬менения электрической прочности области диаграммы, были проведены подробные ис¬следования механизма разряда. Они показа¬ли, что лидерный процесс всегда предшест¬вует пробою шестифтористой серы так же как в масле, независимо от ее агрегатного состо¬яния и термодинамических параметров. В процессе этих исследований были получены уникальные данные по механизму развития лидерного процесса в элегазе, его характери¬стикам и деталям явления, в частности, свя¬занные с формированием стримерно-лидер-ного перехода и новой ступени лидера.
Перспективы применения ФОЖ в качестве внутренней изоляции ВВА оказалось возмож¬ным оценить на основании нескольких экс¬периментов по изучению механизма разви¬тия разряда в этом веществе (вместо обыч¬ных рутинных исследований электрической прочности). В результате этого были опреде¬лены условия возникновения лидерного про¬цесса в ФОЖ, а затем на основании сопостав¬ления полученных результатов с данными для масла и шестифтористой серы сформулиро¬ван соответствующий прогноз, касающийся перспектив использования ФОЖ в ВВА.
Экспериментальные результаты, приведен¬ные в монографии, удалось получить благо¬даря наличию уникального высоковольтного исследовательского стенда, в создании кото¬рого помимо сотрудников ВЭИ, принимали участие ученые из Новосибирского государ¬ственного университета. Возможности стен¬да позволили вести комплексную диагности¬ку механизма развития разряда альтерна¬тивными методами в широких интервалах давлений (от 1 до 100 атм), температур (от -64 до 100 оС), плотности веществ (от 6,3 до 2000 кг/м3), в различных областях состояния вещества (от тройной до критической точки и в закритическом состоянии).
Автор благодарит за финансовую помощь в издании монографии ФГУП ГНЦ РФ ВЭИ. Неоценимую помощь в создании исследова¬тельского стенда и проведении эксперимен¬тов оказал бывший сотрудник ФГУП ГНЦ РФ ВЭИ А.Н. Лобанов, которому автор выражает особую признательность.
Замечания и пожелания по книге направ¬ляйте по адресу: 111250, г. Москва, ул. Крас¬ноказарменная, 12, НИЦ ВТ, Торшину Ю.В. (e-mail: Torshin@vei.ru, Yu.V.Torshin@rambler.ru).
Автор

Город: Москва