Газ как изолирующая среда высоковольтного оборудования
Опубликовано: 03.09.2018Популярность пневматического оружия, со временем не теряет своей актуальности. Не требующее оформления разрешительных документов для приобретения, хранения и транспортировки оно является легко доступным для широкого круга лиц увлекающихся спортивной стрельбой и охотой.
С использованием новых технологий в производстве появилась возможность значительно расширить модельный ряд, и кроме привычных винтовок с переломным при заряжании стволом создать копии различных образцов оружия, значительно увеличив его мощность и функциональность. Подробнее ознакомится с образцами, их стоимостью и техническими характеристиками можете ознакомиться перейдя по ссылке https://gunsleaders.ru/.
Относясь к категории гражданского оружия пневматика успешно используется для развлечения, охоты и самообороны. Некоторые образцы не уступают пороховым, а иногда и превосходят их по дальности и мощности стрельбы. Первые виды такого оружия появились более трехсот лет назад и представляли собой высокотехнологичные изделия успешно конкурируюших с огнестрельными аналогами, и отличающееся простотой в использовании, не требующим использования пороха прихотливого к погодным условиям и требующего специальных условий хранения им транспортировки.
Обычное дульнозарядное ружье производило одиночные выстрелы и требовало перезарядки, духовое давало возможность выпустить около двадцати и стоимость и многократно превосходило пороховые.
Одной из основных характеристик, в том числе и пневматического оружия, является начальная скорость пули определяющая разрушительные свойства винтовки или пистолета.
Самые маломощные в этом отношении являются пружинно поршневые образцы, но зато отличающиеся простотой конструкции, надежностью и долговечностью в эксплуатации при минимальном техническом обслуживании. Лидирующее положение на рынке пневматики на протяжении многих лет занимают изделия Ижевского завода успешно конкурирующие с зарубежными аналогами по качеству изготовления и характеристикам баллистики.
Основным достоинством такого оружия является точность стрельбы, что определяет его использование в спортивных целях. К недостаткам можно отнести необходимость перезарядки после каждого выстрела.
Винтовки с предварительной накачкой достигают результата по скорости до трехсот метров в секунду, что максимально приближает их по мощности к огнестрельному оружию и позволяет использование для охоты и самообороны.
Газы как изолирующая среда широко применяются на воздушных линиях, в распределительных устройствах (РУ) и другой электрической аппаратуре. В качестве изолирующих газов используется воздух, элегаз (SF6), азот, смесь элегаза с азотом и др.
Достоинства газовой изоляции - это относительно низкая стоимость, относительно высокая электрическая прочность, свойство "самовосстановления", хорошая теплопроводность.
При нормальных атмосферных условиях (давление Р = 100 кПа, температура Т = 293 К, плотность γ = 11 г/м3) и в однородном электрическом поле электрическая прочность воздуха составляет Е = 30 кВ/см.
Такое значение характерно для расстояния между электродами менее 1 м. При расстояниях 1-2 м прочность составляет около 5 кВ/см, а при расстоянии 10 м и выше - 1,5-2,5 кВ/см. Снижение электрической прочности воздуха при больших расстояниях объясняется стримерной теорией развития разряда. На величину электрической прочности воздуха оказывают влияние температура, давление (плотность) и влажность.
Электрическое оборудование обычно проектируется для работы на высоте до 1000 м над уровнем моря при температуре t = γ = 11 г/м3. При увеличении высоты на 100 м и увеличении температуры на 3 °С прочность воздуха снижается на 1 %.
Увеличение абсолютной влажности в два раза снижает прочность на 6-8 %. Эти данные характерны для расстояния между токоведущими частями до 1 м. При увеличении расстояния влияние атмосферных условий снижается.
Главным недостатком воздуха является то, что под действием на него короны образуется озон и окись азота, что в свою очередь приводит к старению твердой изоляции и коррозии.
В настоящее время для изготовления газовой изоляции используются следующие газы: элегаз, азот, смесь элегаза с азотом и некоторые фторуглероды. Многие из этих газов имеют электрическую прочность выше, чем у воздуха. Недостатком многих изоляционных более 3200 лет и имеет парниковый потенциал в 22000 раз больше, чем потенциал углекислого газа.
Несмотря на то, что доля элегаза в образовании парникового эффекта сравнительно мала (около 0,2 %), он включен в список парниковых газов из-за широкого использования в электроэнергетике.
В новых высоковольтных коммутационных аппаратах элегаз применяется в качестве изолирующей и дугогасящей среды (смотрите - Элегазовые выключатели 110 кВ и выше ). Коммутационная способность и диэлектрические свойства коммутационных аппаратов зависят от плотности элегаза, которая постоянно должна контролироваться. Утечки через уплотнения или корпус должны автоматически определяться приборами.
Нормальное рабочее давление (давление заполнения при 20 °С) для этих коммутационных аппаратов от 0,45 до 0,7 МПа в минимальном температурном диапазоне от -40 °С до -25 °С. Элегаз не токсичен, не подвержен загрязнению или увлажнению, не огнеопасен и не имеет озоноразрушающего эффекта. Однако, он сохраняется в атмосфере. Подобнее об этом изоляционном газе написано здесь: Элегаз и его свойства
В реальном газе всегда присутствует конечное число заряженных частиц - электронов и ионов. Свободные носители заряда образуются в результате воздействия естественных ионизаторов - ультрафиолетового излучения солнца, космических лучей, радиоактивного излучения. Также свободные носители заряда образуются под действием электрического поля в результате ионизации.
Этот процесс может носить нарастающий характер в виде лавины. В результате канал между электродами приобретает высокую проводимость и наступает пробой газообразного диэлектрика. Подробнее об этом читайте здесь: Виды электрических разрядов в газах