Тлеющий разряд
Такой вид разряда возникает принизких давлениях. При длине разрядной трубки около полуметра необходимо напряжение около одного кВ. И при давлении ниже 30 мм.рт.ст. возникает отчетливый разряд. Одной из особенностей такого разряда является то, что все пространство протекания тока, может быть четко разделено на различные области.
Такой вид разряда можно встретить в неоновых лампах.
Дуговой разряд
Данный вид разряда может происходить при любом давлении. Для его возникновения необходимо, чтобы электроды находились на очень близких расстояниях, а еще лучше, чтобы изначально они были соединены. И в процессе их разведения между ними возникнет электрическая дуга. Все пространство между электродами заполнено высокотемпературной плазмой (температура может достигать 10 000 градусов Цельсия!).
Лампы на основе такого явления могут применяться в медицине (дуга, горящая в парах ртути производит много ультрафиолета).
Искровой разряд
Такой вид разряда возникает, если разность потенциалов между электродами достигает пробивного значения. Тогда между ними возникает извилистый канал разряда, по которому кратковременно проходит электрический ток.
Самый яркий пример - это молния. Длина ее канала может доходить до 11-12 километров!
Коронный разряд
Корона возникает при сравнительно высоких давлениях в тех случаях, когда поле в разрядном промежутке неравномерно из - за малого радиуса кривизны одного из электродов.Ионизация и свечение газа происходят в сравнительно узком слое около этого электрода.Этот слой называется коронирующим.Во внешней области разряда ток переносится частицами только одного знака.Ток коронного разряда ограничивается сопротивлением несветящейся области.При увеличении напряжения между электродами размеры светящегося слоя короны и его яркость увеличиваются.Когда светящаяся область достигает другого электрода, разряд переходит в искровой.Поэтому коронный разряд называют незавершенным пробоем разрядного промежутка.
Коронный разряд красивое, но вредное явление в энергетике. Вы когда-нибудь видели вокруг высоковольтных проводов красивое свечение, а в сырую погоду, проходя мимо ЛЭП, слышали не очень приятное потрескивание? Все это является проявлением коронного разряда. В этой статье я расскажу механизм его образования, а так же почему его так не любят все энергетики.
Коронный разряд - это самостоятельный разряд в газовой среде, который появляется в сильно неоднородных полях у электродов со значительной кривизной поверхности (острая грань).
Главным условием начала образования разряда является то, что возле острия обязательно должна быть повышенная напряженность электрического поля, чем на остальном пути между электродами, которые как раз и создают разность потенциалов.
Само по себе воздушное пространство является диэлектриком и при стандартном давлении максимальное значение электрической напряженности равно 30 кВ/см. Именно при подобных показателях на кончике электрода начинает формироваться еле различимое свечение, которое внешне похоже на корону. Из-за этого такой тип разряда и стали именовать коронным.
Что примечательно данный процесс ионизации обычно протекает только вокруг коронирующего электрода, а второй электрод при этом выглядит обычно (корона отсутствует).
Рассмотрим поэтапно процесс образования данного разряда. Произвольная молекула воздуха случайным образом ионизируется, в результате этого отделяется электрон, который ускоряется под воздействием электромагнитного поля возле острого края. И электрон набирает такое количество энергии, что при столкновении со следующей молекулой происходит ионизация новой молекулы (при этом так же отделяется электрон).
А это значит, что общее количество заряженных частиц, которые активно перемещаются в магнитном поле вокруг острия, растет лавинообразным образом.
В случае того, если коронирующим электродом стал отрицательный электрод (катод), то данную корону именуют отрицательной, а лавина электронов в таком случае станет перемещаться от острия в направлении к положительному электроду.
Как только перемещающиеся электроны попадают в область, где напряженность электрического поля уже не позволяет поддерживать лавинообразную ионизацию, электроны начинают рекомбинировать с молекулами воздуха, при этом формируются отрицательные ионы, они и становятся носителями тока во внешней от короны области. Корона с отрицательным зарядом отличается равномерным свечением.
Если источником короны оказывается положительный электрод (анод), то лавина электронов перемещается к острию, а ионы наоборот стремятся наружу от острия.
В результате этого процесса на определенном расстоянии от острия, где электромагнитное поле ослабевает, носителями заряда остаются лишь положительно заряженные ионы, устремляющиеся в сторону отрицательного электрода.
И получается, что отличительной особенностью положительной короны являются стримеры, которые могут обретать вид искровых каналов.
Формирование коронного разряда на ВЛ приводит к увеличению потерь электроэнергии. Для того, чтобы избежать этого явления, в зависимости от класса напряжения, фазу разделяют на некоторое количество отдельных проводников. Это позволяет снизить локальную напряженность возле проводов и не допустить формирование коронного разряда в принципе.
Помимо этого могут быть применены анти-коронные кольца, которые внешне представляют из себя тороиды, выполненные из проводящего металла. При этом эти изделия крепятся обычно к терминалам либо другой высоковольтной части оборудования.
Данный процесс научились использовать и во благо. Так, например, коронный разряд применяется в электростатических очистителях газов для отыскания дефектов (трещин) в готовых изделиях. В копировальной технике для зарядки, разрядки фотобарабанов и переноски тонера на бумагу.