Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Чистый злегаз является хнмнческя н физнологнческн инертным. В сосудах нз кварца он не разлагается до 500 'С, однако резгнрует с щелочными металлами прн температурах выше 150 С. Он не горит, не нмеет пн запаха, нн цвета. Под действием искрового н коронного электрического разряда элегаз разлагается 'па низшие легко гндролпэующне фторнды серы ЯРз, ЯР». Прн той высокой температуре, которая возникает в процессе горения дуги, в результате разложения газа образуются атомы фтора и серы.
Но при сннженнн температуры дугн в процессе ее охлаждения атомы серы н фтора воссоединяются, образуя исходный продукт — злегаз. Однако восстановительные реакцкн идут в полной мере только в чнстом злегаэе. Наличие примесей, особенно водяных паров, прнволнт к образованию таких высококоррозионпых продуктов, как НР, а также ЯОРь ЯОз н рада других соединений. Поэтому в тех аппаратах, в которых в процессе работы возинкает дуга. применяют паглотнтелн, например актнвировавный глннозем п цеолнты.
Стойкость конструктивных матерналов к продуктам разложения элегаза возрастает в следрощем варнаке: пластнкн, обладающие боль- з Элекгрэческал прочность сжатых завов 51 г,ас л г.н дэ,та Эхма Т а б л и ц а 3.8. Теплаемкость застава, нДж/(ат "С), прв разных температурах и давлешипг газа а. мп 0,855 0,855 0,855 0,876 0,725 0,733 0,750 0,654 а.670 0,69! 0,695 0,708 0,729 0,1 0,5 1,0 2„0 0,754 0,762 0,771 0,775 0,783 0,792 0,821 О, 796 О, 800 0,808 0,812 0,812 0,825 0,830 0,830 0,834 0,838 0,846 0,846 Рнс.
3.7. Зависимость давления насьпценных паров элегаза от температуры шай абсорбцией галондав, сера и серасадержащие соединения, селен, кремнистая сталь, сталь, латунь, медь, нержавеющая сталь, алюминий, серебра. платина, никель. В табл. 3.8 приведены зна ия теплаемкосги элегаза при разных темпе турах и давлении, а иа рис. 3.7 дана зази масть давления насыщенных варан ат темпера уры. Зависимость удельной теплопроводностн злегаэа, Вт((м.К), ат температуры оаредечяется формулой й= 6,446 10 з уа'~~.
(3.16) Динамическая вяакость элегаза при разных температурах имеет следующее значения при р 0.1 МПа: 1; 'С... 2,11 31,16 40,64 51,38 66,15 Ч, МПз с . 0,01450,01570,0!650,01700,0179 37. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ СЖАТЫХ ГАЗОВ Пробивные напряжения большинства газов при атмосферном давленив и ниже подчиняются закону Пашена, т. е зтн напряжения являются функцией прававедення давления (плотности) газа на расстоанае между электродами. С увеличением давления наблюдаются отклонения от этого закона. Давление, при котором наблюдается это отклонение, зависит ат рода газа, а также качества обработки поверхносш электродов и чистоты газа в отношении твердых, особенно проводящих, микрочастиц, находящихся иа поверхности электрода или в.
газе. В электраатрицательных высокомолекулярных газах при электродах, приготовленных па обычной лабораторной технологии, вти отклонения могут наблюдаться уже при атмосферном давлении (рис. 3.8), тогда как в воздухе (рис. 3.9) и особенно в водороде это давление существенно выше. Отметим, что при особо тщательных условаях подготовки электродов н чистоты всей камеры, в которой проводятся яспытання, закан Пашеиа для злегаза соблюдается даже прн давлении 1,3 МПа. Отклонения ат закона Пашена являются функцией произведения давленая газа р на высоту выступа (кероввасти) й на поверхности электрода.
Для элегаза отклонения начинаются при рй, равном 4 кПа-мм, а в воздухе— при значении рй на порядок больше. Данные, приведенные на рис. 3.10, позволяют сделать количественную оценку снижех ния пробивного напряжения или появления коронного разряда (начальнага напрюкения) в случае элегаэа в зависимости от радиуса и высоты выступа на поверхности электродов. Прямая ! соответствует вычисленной электрической прочности, отнесенной к давлению, в условиях отсутствия выступов на гюэерхноста электродов.
Кривым 2 †соответствуют следующие коэффициенты неоднородности поля 7„ радиусы кривизны выступа г и высоты выступа й! Кривая,... 2 3 4 б б 3,0 4,1 5,8 9,2 13,2 г, мкм . , МО 345 250 !67 125 й, мкм.... 500 725 1000 1500 ЮОО При повышенных давлениях газа наблюдается эффект кандиционирования промежутка искровой обработкой или длвтельным приложением напряжения, при которых пробивные напряжения заметно повышаются. В первом случае вто повышение растет с увеличением числа разрядов, предшествующих данному, а во втором — с увеличением длительности приложения напряжения, которое повышается ступеиямн с определенной выдержкой на каждой ступени.
Повышение пробивного напряжения искровой обработкой, по-видимому,. связано с разрушением выступов искрой, а также сгоранием микрочастиц нли их удалением из областей с повышенной напряженностью. При кондицианнраванин длительным прнлохгением напряженна разрушение мвкравыступов связано с их бомбардировкой ионами, образованными в про- Гаэоабраэпэье дпэлеягрики 30 20 О 2 р, Ийа. ку 1э муб ~ 8 с1, жб ьа йг ОБ УО У,Б 1пгй ИНП.ЭМ Рис.
3.8. Зависямосгь пробивного изпршкения злегаза от произведения давления на расстояние между электродамн. Однородное поле, М Гц Рис. 3.9. Зависимость среднего значения ээектрической прочности воздуха о* давления для плошади электродов 100 смэ. Однородное поле: г — по ээкопу подпбпп рээрпдпп; у — пэпрпжеппе ЗО Гп, поккух и камера очпщепы й пысуюепы с помощью длительной крсдупкп через фкдьтр. эаектро. ды похнроеэпы; Э и 5 — саотээтстэеппо пэпрпженп» гроэопого пмпудьсэ 1,6/40 мкс е бо Гц.
поэдух пчпщеп е помощью $ппьтрэ, электроды пщп4пээпы," 4 и 6-соопютсгээппо пэпрпжеппп г3юзопого пмпуэьсэ е КЕ Гн, пощусь пе очащэдсп. эдекцюдм шхкбю- цессе коронного разряда с мнкровыступов. Кроме того, в ходе этого процесса благодаря зарядке микрочаствц, что ведет к вх интенсивному движению в электрическом поле, происхо. лпт удаление нх из областей сильного поля в области с ослабленным полем. Последнее явление попользуется при предварительных испытаниях промышленного оборудования прн пониженном напряжении. Для кондиционированных газовых промежутков пробивные напряжения несколько по- вышаются в завнсимоспг от рода материала электродов в следующей последовательности: никель, алюминий, цинк, серебро, латунь, углеродистая сталь, железо, медь, нержавеющая сталь.
Для неноидиционированных электродов зависимость пробивного напряжения от рода их материала практически отсутствует. Вероятность появления больших выступов. на поверхности электродов, з также проводящих посторонних микрочаствц на этой поверхности илв вблизи нее зависит от площади электродов, поэтому наблюдается зависимость пробивных напряжений от площади поверхности электродов. В целях снижения эффекта от микровыступов на поверхности электродов и проводящих мннрочастиц иногда применяют покрытие электродов изоляционными пленками, что дает повышение пробивного напряжения на 20— 30 %.
При разработке электротехнического аборудовшшя с изоляцией сжатымн газами конечно иеююя ориентироваться на многочисленные данные. полученные при тщательной подготовке электродов и испытательной камеры в лабораторных условиях. В связи с тем, что разряд в газах повышенного давления возникает благодаря ударной иоигюацви в поле, усиленном мнировыступом или мвкрочаствцей, лежащей на поверхности элентрода или вблизи нее, объем пространства. в котором он формируется, очень мал и поэтому усиленное поле является функцией только напряженности, нагорая существовала бы в этом месте прн отсутствии этого минровыступа или мнкрочаствпы. Эту иаприженность называют начальной напряженностью коронного разряда вблизи микронеодноролностн н пробивной напряженностью при пробое всего промежутка. Обычно размеры и форма микроиеоднороднастей таковы, что в сжатых газах в случае однородных н слабонеоднородных полей разрядный канал.
сформировавшийся вблнаи микровыступа или микрочасющы, может сразу ЦБ 7 2 Б уО 20 БОрт Пк.м Рис. 3.10. Зависнмость Епр/р от Лг в элегаэе при различной форме выступа на.поверхностя электрода: — пробпппыэ пэпрпжеппп; -- еэчкэь- аме Электрическая ярочяость сжатых лазов 4 3.7 15 1э 12 !о 55 Бб Ю уд ДГ 5)г 5)з р,мпа ' Л дп ар зр л,'10 даже небольшого количества элегзза позволяет получить сыесь с существенно большей прочностью по сравнению с прочностью исходного газа В качестве примера на рис. 3.12 показано повышение прочности азота при добавлении к нему элегаза, В электроотрицательных газах в случае электродов с сильнонеоднородным электрическим полем при положительной полярносги электрода с малым радиусом привязны в зависимости пробивного напряжения от давления наблюдается максимум, а в случае воадуха прп малых расстояниях и два.
Давление, соотзетству(ощее максимуму щюбивиого напряженна (критическое давление), зависит от рода газа, В йлегззе оно существенно меньше, чем в воздухе (рис. 3.13) При давлениях выше критичес11ого напряжение снижается до напряжения, соответствующего начальному напряжению (напряжению начала коронного разряда).
Отношение значений пробивных нанряжеинй элегааа и воздуха в области давлений, где пробою предшествует коронный разряд, существенно больше, чем в случае однородных и слабонеоднородных полей. В этой же области, начиная с некоторого давления, наблюдается коэффициент импульса меньше единицы, т.е, пробивное напряженве при грозовом импульсе меньше пробивного напряжения при аа. пряженни промышленной частоты (рис. 3.14). В воздухе при небольших его давлениях в сильионеодиородном поле рост пробивного напряжения с увеличением давления довольно значительный. Однако потом, наблюдается 2(узрй 2РО Рис. 3.14. Зависимость пробивных напряженой в воздухе от давления для электродов острие— плоскость.
Расстояние между мектродами б см: — ыалслылльлые знлчеллл лрлбиллых влпрлжелиа зрл 50 Гц1 — — — — ыллзылльлыс; — — —.— 50%-лые ззпрлжлззл грлаолсга импульса 1,5150 мм Рнс. ЗЛ1. Зависимость средних значений элыстричсской прочности элегазз от давления при различной плошади поверхности электродов: У з 4 — 50 Гц, ллащллл цолерхллств электролах солтлетстллнло 10 з 1000 сиц 1 л 3 — вззрлжлнлл грозлзлго импульса 1Л/50 ыхс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
