Измерения с помощью шаровых разрядников

Измерения с помощью шаровых разрядников. Шаровой разрядник ШР включается на выходе ГИН. В лабораторной установке используются шары диаметром 25 см. Методика измерения импульсного напряжения заключается в следующем.

ГИН, настроенный на заданное напряжение, периодически срабатывает и к ШР прикладываются импульсы напряжения.

При достаточном удалении шаров друг от друга пробоев ШР не наблюдается.

Шары постепенно сближаются, и начинаются единичные пробои промежутка.

При дальнейшем сокращении промежутка число пропусков в его пробоях уменьшается и, наконец, начиная с какой-то длины промежутка, каждый импульс ГИН вызывает его пробой. Разрядным напряжением ШР обычно считают такое напряжение, которое соответствует длине промежутка, вызывающего его пробой в половине случаев разряда ГИН. При расстоянии между шарами меньше их радиуса поле в промежутке будет близко к однородному, а ВСХ промежутка при временах более 1 мкс представляет собой практически горизонтальную линию.

В этом случае ШР пробивается при максимальном значении напряжения волны, а найденное напряжение, называемое пятидесятипроцентным разрядным напряжением шарового разрядника, будет близко к амплитуде волны ГИН. С помощью ШР можно измерить, например, пятидесятипроцентное разрядное напряжение испытуемого объекта. Для этого испытуемый объект и ШР включают параллельно к выходу ГИН, как показано на рисунке 7. Вначале шары разводят на достаточно большое расстояние, чтобы ШР заведомо не пробивался.

Путём подбора коэффициента трансформации АТ (грубая регулировка) и размеров искровых промежутков разрядников ГИН с помощью изолирующей штанги (точная регулировка) добиваются выходного напряжения ГИН, равного пятидесятипроцентному разрядному напряжению испытуемого объекта. Выставленное таким образом напряжение необходимо измерить с помощью ШР. Для чего, не меняя настройку ГИН, шары сводят до тех пор, пока число срабатываний ГИН не будет делиться приблизительно поровну между разрядами в ШР и на испытуемом объекте.

Зависимость пятидесятипроцентного напряжения промежутка стержень – плоскость от длины промежутка при положительной полярности изолированного шара: Зависимость пятидесятипроцентного напряжения промежутка стержень – плоскость от длины промежутка при отрицательной полярности изолированного шара: Вывод Как видно из полученных данных пятидесятипроцентное напряжение промежутка стержень – плоскость получено для опыта с отрицательной полярностью изолированного шара при меньшем расстоянии между плоскостью и стержнем.

Это различие объясняется тем, что электрическое поле между шарами, во-первых, несимметричное, а во-вторых, слабонеоднородное. При заземлении одного из шаров напряженность поля у поверхности изолированного шара будет больше, чем напряженность у поверхности заземленного шара, значит и развитие разряда начинаются у изолированного от земли шара. В условиях даже слабой неоднородности электрического поля образующийся вблизи начальной зоны ионизации положительный объёмный заряд несколько ослабляет поле у положительного электрода и усиливает у отрицательного, поэтому начальное напряжение оказывается несколько больше при положительной полярности изолированного шара, чем при отрицательной.