ნაწილობრივი დეშურვასთან დაკავშირებული პრინციპის ანალიზი

ნაწილობრივი დეხვის პრინციპის ანალიზი (1)

ელექტრული ველის მოქმედების შემდეგ, იზოლაციის სისტემაში დეხვი ხდება მხოლოდ ზოგიერთ რეგიონში და არ გადაჭრის შესაბამის ძირფესვლებს დაკარგული ვოლტაჟით. ეს ფენომენი უწოდებენ ნაწილობრივ დეხვს. თუ ნაწილობრივი დეხვი ხდება არაჟანგბადით გარშემორტყმულ ძირფესვლას ახლოს, ეს შეიძლება უწოდოს კორონას.

ნაწილობრივი დეხვი შეიძლება ხდეს არა მხოლოდ ძირფესვლის პირას, არამედ იზოლატორის ზედაპირზე ან შიგნითაც. ზედაპირზე ხდება ზედაპირული ნაწილობრივი დეხვი, ხოლო შიგნით ხდება შინაგანი ნაწილობრივი დეხვი. როდესაც დეხვი ხდება ჰაერის სივრცეში იზოლატორის შიგნით, შეიძლება ანალიზირება ექვივალენტური სქემით.

ქვემოთ მოყვანილია კრემალინირებული პოლიეთილენის კებლის მაგალითი ნაწილობრივი დეხვის განვითარების პროცესის აღსაწერად. როდესაც კებლის იზოლაციის საშუალებაში არის პატარა ჰაერის სივრცე, მისი ექვივალენტური სქემა შემდეგნაირად ჩანს:

სურათზე, Ca არის ჰაერის სივრცის კაპაციტანცია, Cb არის ჰაერის სივრცესთან სერიულად შეერთებული სოლიდური დიელექტრიკის კაპაციტანცია, ხოლო Cc არის დიელექტრიკის დარჩენილი სრულყოფილი ნაწილის კაპაციტანცია. თუ ჰაერის სივრცე ძალიან პატარაა, Cb ბევრად ნაკლებია Cc-ზე და Cb ბევრად ნაკლებია Ca-ზე. როდესაც ორ ელექტროდს შორის გადაიტანენ ალტერნატიული ვოლტაჟი u მიმდევრობით, Ca-ს მიერ გადასატანი ვოლტაჟი ua იქნება .

როდესაც ua ზრდის საპირისპირი მიერ აღწევს ჰაერის სივრცის დეხვის ვოლტაჟს U2-ს, ჰაერის სივრცე იწყებს დეხვს. დეხვის შედეგ შექმნილი სივრცის ტარიფები დაარსებენ ელექტრულ ველს, რაც იწვევს Ca-ს მიერ გადასატანი ვოლტაჟის რაპიდურ დაცემას ნაშთობ ვოლტაჟამდე U1. ამ მომენტში სპარკი გაქრებს და ერთი ნაწილობრივი დეხვის ციკლი დასრულდება.

ამ პროცესში გამოჩნდება შესაბამისი ნაწილობრივი დეხვის მიმართული დენის პულსი. დეხვის პროცესი ძალიან მოკლეა და შეიძლება ჩათვალოს ინსტანტურად დასრულებული. ყოველი დეხვის შემდეგ, ჰაერის სივრცის ვოლტაჟი ინსტანტურად დაიცემს Δua = U2 - U1. როდესაც გადასატანი ვოლტაჟი განასახლებს ზრდას, Ca იხსნება და აღწევს U2-ს, და ჰაერის სივრცე კიდევ ერთხელ დეხვს იწყებს.

ნაწილობრივი დეხვის მომენტში ჰაერის სივრცე იწყებს ვოლტაჟისა და დენის პულსების შექმნას, რაც იწვევს მოძრავი ელექტრული და მაგნიტური ველების შექმნას ხაზში. ნაწილობრივი დეხვის გამოვლა შესაძლებელია ამ ველების საფუძველზე.

რეალური გამოვლის დროს დაინახება, რომ თითოეული დეხვის მოცულობა (ანუ პულსის სიმაღლე) არ არის ერთმანეთის ტოლი და დეხვი ძირითადად ხდება გადასატანი ვოლტაჟის აბსოლუტური მნიშვნელობის ზრდის ფაზაში. მხოლოდ როდესაც დეხვი ძალიან ძლიერია, ის გადაადგილდება ვოლტაჟის აბსოლუტური მნიშვნელობის დაცემის ფაზაში. ეს იმიტომ ხდება, რომ პრაქტიკაში ხშირად არის რამდენიმე ჰაერის ბუშტი, რომლებიც ერთდროულად დეხვს იწყებენ; ან არის მხოლოდ ერთი დიდი ჰაერის ბუშტი, მაგრამ თითოეული დეხვი არ აფარებს ბუშტის მთლიან ფართობს, არამედ მხოლოდ ადგილობრივ რეგიონს.

ცხადია, რომ თითოეული დეხვის ტარიფების რაოდენობა არ არის აუცილებლად ერთმანეთის ტოლი და შესაძლებელია შექმნა შებრუნებული დეხვი, რომელიც არ ნეიტრალიზებს დარჩენილ ტარიფებს. არამედ დადებითი და უარყოფითი ტარიფები აკრიფებენ ბუშტის კერძს, რით იწვევს ზედაპირული დეხვის გადასატანას ბუშტის კერძის გარშემო. ადდაც, ბუშტის კერძის ახლოს სივრცე შეზღუდულია. დეხვის დროს ბუშტის შიგნით ქარიშხალის ვარჯიში იწყება, რაც იწვევს ზოგიერთი სივრცის ტარიფების დახურვას.