La descarga en corona - esta ionización del aire a lo largo de los cables bajo la influencia de fuertes campos electromagnéticos.
La teoría de la ionización del aire
la ionización del aire se dio cuenta hace mucho tiempo, pero no han sido capaces de interpretar. Con el advenimiento de la mitad del siglo XVIII los primeros generadores de descarga electrostática que se ha convertido en común. Incluso tenido tiempo para tratar de imaginar la acción brutal de la botella de Leyden. Los verdaderos experimentos comenzaron con la electricidad después de la Volta fuente de energía electroquímica invención.
El primer arco del mundo recibió en 1802 el científico ruso con un nombre pegadizo Petrov. Él predijo la posibilidad de utilizar esto para fines de iluminación. Su gran decepción es el hecho de que todo el mundo científico presta atención al fenómeno. Y resulta claro dónde realmente fluye la corriente eléctrica. Después de electrodo negativo de carbono cónico bajo la acción del arco, y en el ánodo formada pequeño hoyo. mundo científico vio la verdad de Benjamin Franklin: cargas crecientes varilla de carbono negativo, siendo positivo. No fue hasta principios del siglo XX, cuando los experimentos con rayos catódicos se dieron los primeros resultados, se hizo evidente que hace 100 años, cometió un gran error.
Cuando la formación de arcos cinco sextas partes del flujo de luz permite el ánodo. Su temperatura en los experimentos físicos estándar es de 4000 grados centígrados. Es 1000 es mayor que la del cátodo, dando 10% del flujo luminoso. Otros toman del propio arco, debido a la parpadeo del gas ionizado. A temperaturas tan altas comenzar a derretir incluso de cerámica y tungsteno. Soldadura se inventó mucho más tarde, con los 80-s (siglo XIX) electrodo de carbono más tarde MAL Slavyanov sugieren el uso de un metal.
La experiencia de Pavlov repitió Davy, aún no otro arco activado. Desde la presentación de su estudio se inició la descarga de gas ambiente. Encontramos la primera línea de espectros. Y un 30 Faraday Wheatstone estudiaron descarga en gases enrarecidos. Al ver el celo del Inglés, un ingeniero extranjero, que adoptó la nacionalidad rusa, Jacobi trató de aplicar una barra de carbón para iluminar las calles de San Petersburgo (1846). Pero ánodo rápidamente quemado aumentando el espacio de chispa, y una lámpara se apagó. La situación decidido manzana, lo que ya ha sucedido en 30 años, cuando la edad de los fusibles de carbón llega a su fin. Se utilizan en áreas estrechas desde hace mucho tiempo, por ejemplo, al cubrir el cielo durante la Segunda Guerra Mundial y el reflejo de las incursiones enemigas.
bobina de inducción (aproximadamente 1846) la gente finalmente convencido de que la alta tensión puede crear una chispa, y Nikola Tesla demostró que mediante el uso de una pantalla de Faraday, incluso un simple mortal sería capaz de dirigir el rayo en la dirección correcta. Las llamas en el cielo nocturno sobre la Torre Wardenclyffe llaman la corona más increíble en la historia de la humanidad, con la excepción de un gran inventor dispuesto más adelante en los tejados de Nueva York.
Esquema ocurrencia de descarga de corona
La determinación precisa de descarga en corona no se produce en la literatura. Por la sencilla razón de la renuencia del trato autores con el tema y una gran cantidad de información duplicada, se pierde el significado del contenido. Determinación de la descarga de corona, al comienzo de esta, también, no es físicamente exacta. La interpretación correcta de la mayoría de los lectores no aceptará debido a la presencia de características específicas. En la física, el paso de la corriente pasa a través del aire dividido en tres porciones, prominentes en la tabla:
- Origen obedece a la ley de Ohm para subcircuito y recto. Aquí, el flujo de corriente es posible debido a la ionización externa: llama, ultravioleta, radiación o radiación de alta frecuencia. Los dos primeros factores ya eran conocidos Wolte (antes de abrir "electricidad animal" Galvani) ofrecidos para eliminar la carga estática de los rayos elektroforusa caucho del sol o de una vela.
- La segunda porción está en la región de saturación. Los científicos dicen que la corriente permanece relativamente constante, las cargas cuando se mueve entre los electrodos recombinar de forma activa. Y con la creciente diferencia no cambia el potencial. Hasta que la tensión alcanza la tercera porción.
- Impacto del proceso de ionización avalancha comienza a una alta diferencia de potencial. Los electrones adquieren una velocidad tan alta que el golpe de electrones desde las moléculas de gas. En este sitio la corriente aumenta rápidamente al aumentar la diferencia de potencial, puede ocurrir arco eléctrico.
Discharge observó visualmente, y se llama una chispa se produce después del comienzo de la segunda curva de crecimiento. Inicialmente, hay una descarga tranquila, no es perceptible para el ojo. Él se refiere a menudo como no propias, es necesario un factor ionizante externa para apoyar el movimiento de los portadores. mínima tensión provoca la recombinación de portadores inmediata.
descarga de chispa se observa en los voltajes donde ionización avalancha es posible. Sparks se salta con una frecuencia de 400 Hz o superior, que se acompaña de ruido discernible. Después de cada tensión de descarga disminuye debido que el intervalo libre máxima. chispas visualmente se funden en uno. Subespecies dichos bits de tipo de ionización se consideran relacionados:
- de descarga carpiano similar al esqueleto de palma hada. Formado entre la punta y la superficie cargada. Notable en la máquina de convertidores de influencia, aisladores de la línea eléctrica. La ionización se inicia desde la punta, en este punto se incrementa la intensidad de campo, cargos desembocan en el espacio que se genera por un proceso de avalancha.
- Descarga en corona estalla entre varias secciones del alambre. Es causada por la ionización del aire de choque. dientes rotos peculiares como rayos. Su extraña trayectoria de los científicos a explicar el hecho de que el proceso de ionización se extiende a lo largo del camino de menor resistencia, debido a la isotropía del gas que es imposible predecir la trayectoria exacta. Corona veces suave ya veces positivo o negativo.
La descarga en corona conduce a la pérdida de energía en la línea de la línea y la transmisión se produce de forma continua que es distinguible por el oído como un zumbido de baja frecuencia y la grieta. En resistencia a la intemperie de lluvias de las gotas de alambre puede hacer que el aire ionizado de idiomas en forma de pequeño rayo corriendo a lo largo de los hilos o bolas. La descarga en corona se utiliza en filtros de purificación de aire (ionizadores, lámparas de araña Chizhevskogo), atrapando las partículas de humo, el polvo, haciendo que se asienten.
arco
Lo anterior no entiende con precisión el arco. En un cierto valor de tensión comienza la ionización del aire de choque. Si la diferencia de potencial disminuye, la corriente no cambia o crecer (ver. lámparas de descarga y lámparas fluorescentes). Este llamado tierra con resistencia diferencial negativa. Proceso que se extiende entre los electrodos, que se refiere como un arco. La descarga se encendió y la convergencia de los pines de alta tensión, y luego se va por su cuenta.
Se sabe que los grifos de electrodos de soldadura de los detalles para iniciar ionización por impacto. A continuación, el electrodo es eliminado, y el arco no permanece apagado. Tensión demasiado baja. Esta es la característica del arco. Esto explica por qué las líneas abiertas de líneas de transmisión de energía no llevan tensión superior a 2 MW. Y entonces comienza un arco de descarga en corona es poner a cabo, tenemos que trabajar duro.
Tesla Vordenklif construyó la torre, para lograr la transferencia de energía por descarga de corona. Crear arco instruido para volar hasta el receptor, y luego radiada en adelante, en todo el mundo. Tal como fue concebido por Tesla quería construir transmisores, pescado idiomas rayo. La seguridad es proporcionada por un voltaje de alta frecuencia (banda de radio).
Resumiendo, hay que señalar que el arco de una manera diferente se denomina auto-descarga, el proceso puede ser mantenido.
mecanismos de ionización
La descarga en corona se forma sobre las fracturas geométricos debido al aumento de la intensidad de campo en esta zona. En que los convertidores de trabajo principales y stekateli. Los fenómenos observados con descarga de gas cuantitativamente descrito por dos coeficientes Townsend:
- Alfa es la tasa de ionización volumétrica. Numéricamente la cantidad de ionización producida por un electrón a una distancia de 1 cm.
- Gamma: describe el proceso de ionización en la frontera del gas de cátodo. Aquí, los electrones salen de la superficie y comienzan a marchar a lo largo de las líneas de campo. Es la relación de los electrones que salen del cátodo al número aquí iones incidentes por unidad de tiempo.
Ambos coeficientes están creciendo junto con la diferencia de potencial. Después de la ionización avalancha no autónomos observado para formar entre los electrodos una nube de carga positiva. Este punto está relacionado con la aparición de la corona. Un aumento adicional de tensión conduce a la interrupción de estacionariedad nubes positivos, y la corriente comienza a fluctuar alrededor de un valor específico.
Lo anterior llama la teoría de Rogowski y explica donde hay una corona, como generan las chispas. Todos los electrones determinan el vuelo y la distribución de carga espacial. El principal signo - no cortocircuito se produce en la descarga de corona de la formación de arco se produce en (momentáneamente) o de arco (de forma permanente).
factor alfa define la distancia desde el electrodo de emisión. Gamma en lugar caracteriza la forma geométrica y la diferencia de potencial de superficie que condujo a la aparición de la descarga.
Propiedades de descarga de corona
La descarga de corona se produce normalmente en un lugar con el menor radio de curvatura. Si esta línea es la probabilidad máxima de la formación se muestra en un defecto mecánico. Campo de la ocurrencia más frecuente se llama carga en corona, o electrodo de corona. Explorer - un potencial positivo o negativo. En consecuencia, y en corona distinguida mismo tipo (ver. más arriba).
de descarga positiva y negativa apariencia diferente. En el primer caso, el brillo, incluso en el segundo son los epicentros de la superficie del alambre. mecanismo de proceso entre los electrodos:
- En el principio no es un no-auto-descarga. Esto ocurre debido a las acciones accidentales: lluvia, una ráfaga de viento, y así sucesivamente.
- Si la diferencia de potencial seguirá creciendo, se formó un débil brillo en la zona del alambre, seguido de un chisporroteo apenas audible. Que cause llama voltaje crítico o inicial.
- Con un mayor aumento de la diferencia de potencial (voltaje de chispa) corriente crece cuadráticamente, el brillo es más fuerte. Chispas comienzan a resbalar cada vez con mayor frecuencia.
- El aumento total de la diferencia de potencial provoca la descarga de arco, que se manifiesta como un corto circuito. Es difícil dejar de quemar.
Importante! tensión crítica y chispa diferente para la corona positivo y negativo.
Por lo tanto, una descarga de corona en un entorno de laboratorio es el predecesor de la chispa y la chispa - el arco. En la práctica, a la tensión nominal de la red eléctrica no está demasiado preocupado por la seguridad. Posible aumentar la tensión a 10% sin mucho daño, si en esta zona no hay mal tiempo frecuentes, especialmente las tormentas de arena.
Si la distancia entre los electrodos es demasiado bajo, se forma la descarga de corona: después de un no-auto viene chispa inmediatamente. Los cables de la línea de transmisión están tratando de difundir la distancia, utilizar aisladores de cerámica. La descarga en corona a menudo se sustituye por el cepillo, si hay una punta pronunciada. Tanto una designación formal de un fenómeno idéntico.
