Для расчета воздушных выключателей нужно знать электрическую прочность сжатого воздуха.
Рис. 2-20. Зависимость пробивного напряжения сжатого воздуха от расстояния между электродами и их формы при промышленной частоте и давлении 10 ати.
1— игла — плоскость; 2, 3, 4 — шары (по данным разных авторов).
Рис. 2-21. Зависимость импульсного пробивного Напряжения сжатого воздуха от расстояния при разных давлениях. Диаметр электродов 5 см.
1 — 6 ати; 2 — 8 ати; 3 — 10 ати; 4—12 ати; 5 — 14 ати; 5—16 ати (данные ЛПИ).
Поэтому рекомендуется вместо действительной плотности воздуха δ вводить в расчет приведенную плотность δ', определяемую равенством (2-8) где коэффициент kτ берется из кривой рис. 2-18.
До последнего времени исследования электрической прочности сжатого воздуха производились при относительно невысоких напряжениях и малых расстояниях между электродами, притом с электродами, имеющими преимущественно теоретический интерес (игла—плоскость, шар—плоскость, плоскости без краевого эффекта). Единственное исследование с электродами практической формы было описано в [Л. 2-4]. Электроды здесь имели вид стержней диаметром 32 мм с полушаровыми торцами.
В последнее время в ЛПИ были произведены исследования электрической прочности сжатого воздуха до напряжений 600—700 кВт при промышленной частоте и при импульсах.
Исследование было произведено в фарфоровых цилиндрических изоляторах (дугогасительные камеры выключателей) с электродами, имевшими диаметр 50 и 76 мм. Как известно, электрическая прочность воздуха существенно зависит от степени равномерности электрического поля. Иллюстрация этого положения дана на рис. 2-20. Из рисунка видно, что переход от электродов типа игла—плоскость к электродам достаточно большого диаметра дает возможность увеличить пробивное напряжение в несколько раз.
В 1957 г. вышла книга Е. М. Цейрова, в которой приведены полученные в ВЭИ данные об электрической прочности сжатого воздуха. Эти данные получены на электродах с сильно неравномерным полем и в слабо осушенном воздухе.
Результаты исследования ЛПИ приведены на рис. 2-21—2-25. При электродах 50 мм исследование было доведено приблизительно до 450 кВт. При электродах 76 мм применение фарфора большей длины дало возможность дойти почти до 700 кВт.
Исследование было произведено в хорошо осушенном сжатом воздухе как при гладкой (но не полированной), так и при оплавленной поверхности электродов. Оплавление было очень сильное и оно вызвало снижение пробивного напряжения более, чем на 40%.
