Analisis Prinsip Penyisihan Sebahagian

Analisis Prinsip Penyalaan Separa (1)

Di bawah tindakan medan elektrik, dalam sistem pengasingan, penyalaan berlaku hanya di beberapa kawasan dan tidak menembusi antara penghantar dengan voltan yang dikenakan. Fenomena ini dipanggil penyalaan sebahagian. Jika penyalaan sebahagian berlaku berhampiran penghantar yang dikelilingi gas, ia juga boleh dipanggil corona.

Penyalaan sebahagian boleh berlaku bukan sahaja di tepi penghantar tetapi juga pada permukaan atau di dalam pengasing. Penyalaan yang berlaku pada permukaan dipanggil penyalaan sebahagian permukaan, dan yang berlaku di dalam dipanggil penyalaan sebahagian dalaman. Apabila penyalaan berlaku di ruang udara di dalam pengasing, pertukaran dan perubahan pengumpulan cas di ruang udara tersebut akan pasti tercermin dalam perubahan cas elektrod (atau penghantar) di kedua-dua hujung pengasing. Hubungan antara keduanya boleh dianalisis melalui litar setara.

Sebagai contoh, mengambil kabel polietilena silang sebagai penjelasan proses perkembangan penyalaan sebahagian. Apabila terdapat ruang udara kecil di dalam medium pengasingan kabel, litar setaranya ditunjukkan seperti berikut:

Dalam gambarajah, Ca adalah kapasitansi ruang udara, Cb adalah kapasitansi dielektrik pepejal yang bersiri dengan ruang udara, dan Cc adalah kapasitansi bahagian lain yang masih utuh dari dielektrik. Jika ruang udara sangat kecil, maka Cb jauh lebih kecil daripada Cc dan Cb jauh lebih kecil daripada Ca. Apabila voltan AC dengan nilai sesaat u dikenakan antara elektrod, voltan ua merentasi Ca adalah .

Apabila ua meningkat bersama u sehingga mencapai voltan penyalaan U2 ruang udara, ruang udara mula menyala. Cas ruang yang dihasilkan oleh penyalaan akan membentuk medan elektrik, menyebabkan voltan merentasi Ca turun tiba-tiba kepada voltan sisa U1. Pada titik ini, percikan padam, dan satu siklus penyalaan sebahagian selesai.

Semasa proses ini, pulsa arus penyalaan sebahagian yang sepadan muncul. Proses penyalaan sangat singkat dan boleh dianggap selesai secara spontan. Setiap kali ruang udara menyala, voltannya turun tiba-tiba sebanyak Δua = U2 - U1. Seiring dengan kenaikan voltan yang dikenakan, Ca dimuat semula sehingga ua mencapai U2 sekali lagi, dan ruang udara menyala untuk kali kedua.

Pada saat penyalaan sebahagian berlaku, ruang udara menghasilkan pulsa voltan dan arus, yang pada gilirannya mencipta medan elektrik dan magnetik bergerak dalam garis. Pengesanan penyalaan sebahagian boleh dilakukan berdasarkan medan-medan ini.

Dalam pengesanan sebenar, didapati bahawa magnitud setiap penyalaan (iaitu, ketinggian pulsa) tidak sama, dan penyalaan kebanyakan berlaku pada fasa tahap meningkat nilai mutlak amplitud voltan yang dikenakan. Hanya apabila penyalaan sangat kuat, ia akan merebak ke fasa tahap menurun nilai mutlak voltan. Ini kerana dalam situasi praktikal, sering kali terdapat gelembung-gelembung udara yang melepaskan sekaligus; atau hanya ada satu gelembung udara besar, tetapi setiap penyalaan tidak menutupi seluruh kawasan gelembung, hanya kawasan tempatan.

Jelasnya, jumlah cas setiap penyalaan tidak semestinya sama, dan mungkin wujud penyalaan songsang, yang mungkin tidak neutralisasi cas yang asalnya dikumpulkan. Sebaliknya, kedua-dua cas positif dan negatif berkumpul berhampiran dinding gelembung, menyebabkan penyalaan permukaan sepanjang dinding gelembung. Selain itu, ruang berhampiran dinding gelembung terhad. Semasa penyalaan, saluran konduksi sempit terbentuk di dalam gelembung, menyebabkan kebocoran sebahagian cas ruang yang dihasilkan oleh penyalaan.