आंशिक विसर्जन सिद्धांत का विश्लेषण

आंशिक डिस्चार्ज सिद्धांत का विश्लेषण (1)

विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, एक अनुपचारी प्रणाली में, डिस्चार्ज केवल कुछ क्षेत्रों में होता है और लगाए गए वोल्टेज के बीच कंडक्टरों को पार नहीं करता। इस घटना को आंशिक डिस्चार्ज कहा जाता है। यदि आंशिक डिस्चार्ज एक गैस से घिरे हुए कंडक्टर के पास होता है, तो इसे कोरोना भी कहा जा सकता है।

आंशिक डिस्चार्ज केवल कंडक्टर के किनारे पर ही नहीं, बल्कि एक अनुपचारी की सतह या अंदर भी हो सकता है। सतह पर होने वाला डिस्चार्ज सतह आंशिक डिस्चार्ज कहलाता है, और अंदर होने वाला डिस्चार्ज आंतरिक आंशिक डिस्चार्ज कहलाता है। जब डिस्चार्ज अनुपचारी के अंदर के वायु अंतराल में होता है, तो वायु अंतराल में चार्जों के विनिमय और संचयन के परिवर्तन अनुपचारी के दोनों सिरों पर स्थित इलेक्ट्रोड (या कंडक्टर) के चार्जों के परिवर्तनों में अवश्य दर्शाए जाएंगे। दोनों के बीच का संबंध एक समतुल्य परिपथ द्वारा विश्लेषित किया जा सकता है।

नीचे क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन केबल के उदाहरण से आंशिक डिस्चार्ज के विकास की प्रक्रिया की व्याख्या की गई है। जब केबल अनुपचारी माध्यम के अंदर एक छोटा वायु अंतराल होता है, तो इसका समतुल्य परिपथ निम्नलिखित दिखाया गया है:

आकृति में, Ca वायु-अंतराल की धारिता, Cb वायु अंतराल के सीरीज में ठोस डाइइलेक्ट्रिक धारिता, और Cc अनुपचारी के शेष अक्षत भाग की धारिता है। यदि वायु अंतराल बहुत छोटा है, तो Cb, Cc से और Ca से बहुत कम होता है। जब इलेक्ट्रोडों के बीच एक AC वोल्टेज, जिसका सातत्य मान u है, लगाया जाता है, तो Ca पर वोल्टेज ua होता है।

जब ua, u के साथ बढ़कर वायु अंतराल के डिस्चार्ज वोल्टेज U2 तक पहुंचता है, तो वायु अंतराल डिस्चार्ज शुरू करता है। डिस्चार्ज से उत्पन्न स्थानीय चार्ज एक विद्युत क्षेत्र स्थापित करेंगे, जिससे Ca पर वोल्टेज तेजी से शेष वोल्टेज U1 तक गिर जाएगा। इस समय, चिंगारी बुझ जाएगी, और एक आंशिक डिस्चार्ज चक्र पूरा हो जाएगा।

इस प्रक्रिया के दौरान, एक संबंधित आंशिक डिस्चार्ज धारा पल्स दिखाई देता है। डिस्चार्ज प्रक्रिया अत्यंत छोटी होती है और तत्काल पूरी हो जाती है। हर बार जब वायु अंतराल डिस्चार्ज करता है, तो इसका वोल्टेज तत्काल Δua = U2 - U1 द्वारा गिर जाता है। जैसे-जैसे लगाए गए वोल्टेज बढ़ता है, Ca फिर से चार्ज होता है जब तक ua फिर से U2 तक नहीं पहुंच जाता, और वायु अंतराल दूसरी बार डिस्चार्ज करता है।

आंशिक डिस्चार्ज होने के समय, वायु अंतराल वोल्टेज और धारा पल्स उत्पन्न करता है, जो लाइन में गतिशील विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। इन क्षेत्रों के आधार पर आंशिक डिस्चार्ज का पता लगाया जा सकता है।

वास्तविक पता लगाने में, पाया जाता है कि प्रत्येक डिस्चार्ज (यानी, पल्स की ऊंचाई) बराबर नहीं होता, और डिस्चार्ज अधिकांशतः लगाए गए वोल्टेज एम्प्लीट्यूड के निरपेक्ष मान के बढ़ने वाले चरण में होता है। केवल तब जब डिस्चार्ज अत्यंत तीव्र होता है, तब यह वोल्टेज के निरपेक्ष मान के गिरने वाले चरण में फैल जाता है। यह इसलिए है क्योंकि वास्तविक स्थितियों में, अक्सर एक साथ एक से अधिक वायु बुलबुले डिस्चार्ज करते हैं; या तो एक बड़ा वायु बुलबुला होता है, लेकिन प्रत्येक डिस्चार्ज बुलबुले के पूरे क्षेत्र को नहीं कवर करता, बल्कि केवल एक स्थानीय क्षेत्र।

स्पष्ट रूप से, प्रत्येक डिस्चार्ज की चार्ज मात्रा आवश्यक रूप से एक जैसी नहीं होती, और यहाँ विपरीत डिस्चार्ज भी हो सकते हैं, जो मूल रूप से संचित चार्जों को निष्क्रिय नहीं करते। बल्कि, धनात्मक और ऋणात्मक दोनों चार्ज बुलबुले की दीवार के पास संचित होते हैं, जिससे बुलबुले की दीवार के साथ सतह डिस्चार्ज होता है। इसके अलावा, बुलबुले की दीवार के पास का स्थान सीमित होता है। डिस्चार्ज के दौरान, बुलबुले के अंदर एक संकीर्ण चालक चैनल बनता है, जिससे डिस्चार्ज से उत्पन्न कुछ स्थानीय चार्ज रिस जाते हैं।