Электрлі оқшауламаның жұмыстық шарттары

Оқ шауламағ а ә сер ететін жү ктемелердің жіктелуі. Оқ шауламаны қ олдану кезінде оғ ан келесі жү ктемелердің ә серлері болады:

- электрлік жү ктемелер;

- механикалық жү ктемелер;

- жылу жү ктемелері.

Бұ лар оқ шауламаның кедергісінің азаюына, диэлектрлік шығ ынының жоғ арылауына, электрлік беріктілігінің тө мендеуіне байланысты, оның қ асиеттерінің жайлап тө мендеуін болдырады. Оқ шауламаның қ асиеттерінің нашарлауы оның тозуы деп аталады. Ә детте бұ л ө згерістердің сипаты қ айтымсыз болып, оқ шауламаның тесілуін болдырады, сондай-ақ оқ шауламалық конструкцияның қ ызмет ету мерзімін қ ысқ артады.

Оқ шауламағ а ә сер ететін ә серлердің тө рт негізгі тү рі жә не оқ шауламаның тозуын болдыратын тө рт ү рдіс бар:

- электр ө рісінің кернеулігі ү лкен болғ анда иондалу болу мү мкіндігіне байланысты болатын электрлік жү ктемелер - оқ шауламаның электрлік тозуы;

- оқ шауламада сызаттануын немесе жайлап ыдырауын болдыра-тын жылулық жү ктемелер - оқ шауламаның жылулық тозуы;

- қ атты оқ шауламаларда сызаттануды туындататын жә не оны ары қ арай дамуына жол беретін механикалық жү ктемелер - оқ шауламаның механикалық тозуы;

- қ оршағ ан ортағ а байланысты дымқ ылдың болуы - оқ шауламаның дымқ ылдануы.

Оқ шауламаларда болатын ақ аулар жинақ талғ ан (сызаттар, газды қ осылыстар, эрозия, оқ шауламаның азғ андай кө лемінің дымқ ылдануы) жә не тарамдалғ ан (оқ шауламаның бетін немесе кө лемін басатын) болып бө лінеді.

Қ атты оқ шауламаның электрлік тозуы оқ шауламаның қ алың дығ ында разрядтық ү рдістердің туындауына байланысты болады. Электрлік тозу электр ө рісінің кернеулігі орташа болғ анда оқ шауламаның қ ысқ а мерзімдік электрлік беріктілігінен кө п есе (5...20 есе) аз болғ ан аралық та болуы мү мкін. Кернеудің ө суіне байланысты электрлік тозудың жылдамдығ ы арта тү седі. Ішкі оқ шауламаның электрлік тозуының негізгі себебіне бө ліктік разрядтардың болуы жатады, яғ ни бұ ндай разрядтық ү рдістер, оқ шауламада оқ шауламалық аралық тың тек қ ана бір бө лігінде таралады. Олар оқ шауламаның ә лсіреген жерлерінде туындайды: мысалы, газдық қ осылыстарда, ө рістің кернеулігінің кү рт кү шейген жерлерінде. Газдық қ осылыстарда бө ліктік разрядтардың болуы аса қ ауіпті, ө йткені олар қ атты оқ шауламалардың сұ йық жә не қ атты компоненттеріндегі разрядтармен салыстырғ анда кернеудің аз мә нінде туындайды. Соң ғ ы жағ дай газдық аралық та диэлектрлік ө тімділіктің аздығ ына жә не ондағ ы электрлік кернеуліктің ү лкендігіне, газдың электрлік беріктілігінің аздығ ына байланысты болады.

Бө ліктік разрядтардың даму заң дылығ ын 2.2-суретте бейнеленген орынбасу сұ лбасымен тү сіндіруге болады. Мұ нда қ атты оқ шауламалардағ ы газ тү йіршіктері мен оқ шауламаның орынбасу сұ лбасы кө рсетілген.

2.2-суреттегі шартты белгілер: С_в - газдық қ осылыстардың сыйымдылығ ы; С_т - оқ шауламаның газдық қ осылыспен тізбектей жалғ анғ ан бө лігінің сыйымдылығ ы; С_а - оқ шауламаның қ алғ ан бө лігінің сыйымдылығ ы.

 

 

2.2-сурет. Газдық қ осылыстарда бө ліктік разрядтардың даму сұ лбасы

 

Оқ шауламағ а айнымалы кернеуді берген кезде, ауалық қ осылыста сыйымдылық ты бө лгішпен анық талатын, дә л сондай уақ ыттан ө згеретін кернеу болады:

 

, (2.2)

 

жә не осы кернеумен газдық қ осылыстың тескіш кернеуін алғ анда газдық қ осылыстың тесілуі болады. Бұ л кезде газдық қ осылыстағ ы кернеу ө шу кернеуінің (тесу кернеудің мә нінен кіші) дең гейіне дейін кү рт тө мендейді.

Осыдан кейін, егер кернеу бү кіл оқ шауламада ө се беретін болса, онда ол қ айтадан ө сіп, газдық қ осылыста тағ ы да жаң а тесілу болуы мү мкін, яғ ни газдық қ осылыста бірнеше (кө п есе) тесілу болады. Кернеуді уақ ыттың нольдік кезең інде беру шарты кезіндегі кернеудің уақ ыттан тә уелділігінің графиктік бейнеленуі 2.3-суретте кө рсетілген.

Бө ліктік разрядтың ә серінен оқ шауламаның аз бө лігі жайлап бұ зыла бастайды, электр ө рісінің бағ ытына қ арай газдық қ осылыстың мө лшері ө сіп, оқ шауламаның тесілуін болдырады.

 

 

2.3-сурет. Бө ліктік разряд кезіндегі кернеудің уақ ыттан тә уелділігі

 

Тұ рақ ты кернеуде бө ліктік разрядтардың жылдамдығ ы (интенсивтілігі) ә лсіздеу болады, себебі оқ шауламада сыйымдылық ты токтан кіші болатын жылыстау тогының ө туіне байланысты газдық қ осылыстың сыйымдылығ ының зарядталуы С_в болады.

Бө лікті разрядтармен кү ресудің тиімді қ ұ ралына оқ шауламаны сің діру жатады. Ауаны диэлектрлік ө тімділігі бар сұ йық диэлектрикпен ауыстыру арқ ылы ауалық қ осылыста кернеуді тө мендете отырып, сыйымдылық ты жоғ арылатады; жә не де сұ йық диэлектриктің электрлік беріктілігі газдың электрлік беріктілігінен ә лдеқ айда ү лкен болады.

Ішкі оқ шауламаның жылулық тозуы, оқ шауламаның 60⁰-130⁰ С дейінгі шектіктегі жұ мыстық температурада ә р тү рлі химиялық реакцияларды ү дету арқ ылы пайда болады. Химиялық реакциялар материалдардың қ ұ рылымдары мен қ асиеттерінің біртіндеп (жайлап) ө згеруіне, яғ ни оқ шауламаның жалпы нашарлауына ә келіп соқ тырады. Қ атты оқ шауламалар ү шін механикалық жү ктемелердің ә серінен оқ шауламаның бұ зылуына алып келетін, одан ары қ арай оның тесілуін болдыратын жылулық тозу кезіндегі механикалық беріктілікті баяулатып тө мендету маң ызды.

Сұ йық диэлектриктерде ө німнің ыдырауы оқ шауламаны ластап, оның электрлік беріктілігін тө мендетеді. Органикалық оқ шауламалар ү шін температураның 10⁰ С жоғ арылауы оқ шауламаның қ ызмет ету мерзімін екі есе қ ысқ артады. Кү штік трансформаторлардағ ы кү рделі оқ шауламаларда жылулық тозу ү рдісі он градустық ережеге (температураның 10⁰ С жоғ арылауына) қ арағ анда жылдам болады.

Қ атты оқ шауламаларда механикалық жү ктемелер болғ ан кезде де оқ шауламалардың тозуы болады. Тозудың бұ л тү рінің маң ызы жү ктелген материалда жергілікті (локалды) ө те аз мө лшерлі (микро) ақ аулардың реттелген қ озғ алысы пайда болады, осының салдарынан ө те аз мө лшерлі сызат пайда болып, кө лемі ұ лғ ая бастайды. Кү шті электр ө рісінің ә сері кезінде ө те аз мө лшерлі сызаттануларда оқ шауламалардың бұ зылуын жылдамдататын бө ліктік разрядтар пайда болады.

Оқ шауламаның дымқ ылдануы оқ шауламаның тозуының бір тү рі ретінде қ арастырылады. Оқ шауламағ а дымқ ыл қ оршағ ан орта арқ ылы кіреді. Бұ л кезде оқ шауламаның кедергісі азаяды, оқ шауламаны қ осымша қ ыздыруғ а байланысты оның диэлектрлік шығ ыны ө сіп, оқ шауламаның жылулық тозуын болдырады. Оқ шауламаның біркелкі дымқ ылданбауы (яғ ни ә р жерінен дымқ ылдануы), оның электрлік ө рісін қ исайтып, тескіш кернеуінің тө мендеуін болдырады.

Дымқ ылдану - ә детте қ айтымды ү рдіс, оқ шауламадан дымқ ылды қ ұ рғ ату арқ ылы жоюғ а болады. Алайда ү лкен мө лшерлі конструкцияларды кептіру ү шін жабдық тар ұ зақ уақ ытқ а істен шығ уғ а тура келеді, кейбір жағ дайларда оқ шауламадан дымқ ылды шығ ару қ иын немесе мү мкін болмайды, мысалы, кабельдердің, кірмелердің жә не басқ а жабдық тардың қ ағ аз-майлы оқ шауламаларын қ ыздырып кептіруге болмайды.

Дымқ ылдануды тө мендету ү шін конструкцияны герметизациялау, ауамен қ ұ рғ ату, иілгіш диафрагмалар жә не т.б. тә сілдер қ олданылады.

Оқ шауламаларды профилактикалық сынақ тан ө ткізудің негізгі тү рлері. Жоғ арыда кө рсетілген оқ шауламалардың тозу механизмдері оқ шауламағ а ә сер ететін барлық факторларды толығ ымен кө рсетпейді. Оқ шауламағ а бұ лардан басқ а ластану, сыртқ ы қ ызу, асқ ын кернеулер, қ ысқ а тұ йық талулардың да ә серлері болады. Осы факторлардың оқ шауламалардың сипаттамаларына ә серлері 2.1-кестеде келтірілген.

Оқ шауламадағ ы ақ аулар жинақ талғ ан (сызаттар жә не майда сызаттар, газдық қ осылыс, эрозия, кө п емес кө лемнің дымқ ылдануы) жә не оқ шауламаның ү стін немесе едә уір кө лемін ақ аулайтын, яғ ни тарамдалғ ан болып бө лінеді.

Ә ртү рлі ақ ауларды табу мү мкіндіктері ә ртү рлі болып келеді; оқ шауламаны сынау жә не оғ ан диагностика жү ргізу ә дістері бақ ылау ү рдісінде оқ шауламаның бұ зылу мү мкіндігінің белгілері бойынша жә не электрлік тә сілдерді қ олдану белгілері бойынша жү ргізіледі.

Оқ шауламаның бұ зылу мү мкіндігінің белгілері бойынша оқ шауламаны бақ ылау тә сілдері ү ш топқ а бө лінеді:

- бұ зылмайтын бақ ылау тә сілдері, жұ мыстық кернеуден аз кернеуде жү ргізіледі жә не ә лсіз электр ө рістерінде пайда болатын қ ұ былыстарғ а негізделген (электр ө ткізгіштік жә не полярланатын қ ұ былыстар) жә не оқ шауламаның тескіш кернеуіне байланысқ ан;

- жұ мыстық кернеу кезінде жү ргізілетін бұ зылмайтын бақ ылау тә сілдері – кө бінесе бұ л бө ліктік разрядты, сондай-ақ жылу жә не ультрадыбысты бақ ылау;

- жұ мыстық кернеумен салыстырғ анда жоғ ары кернеуді пайдалануғ а байланысты жә не ақ ауланғ ан жерде оқ шауламаның ақ аулануын жеделдететін бұ зылатын бақ ылау тә сілдері; жоғ ары кернеуді беру қ олдану кезінде оқ шауламаның тесілуін болдыратын ақ аулардың пайда болуына бө гет бола алмайды.

2.1-кесте.