"so

10 "50

Рис. 4.14. Протокол опытов с неизменным напряжением при импульсах атмосферных перенапряжений в элегазе (радиусы коаксиальных цилиндров 0,6 и 2 см; р2о=0,25 МПа; светлые точки - отсутствие пробоя; темные точки - пробой): а - длительность паузы tn - l5 с (Ипр = -150 кВ); б -длительность паузы /п=200 с (Unp = -160 кБ)

тистической серии экспериментов. В опытах с неизменным напряжением при импульсных воздействиях остающийся после пробоя пространственный заряд является причиной сильной взаимной зависимости [25, 243], которая может не исчезнуть даже при относительно больших паузах между опытами (рис. 4.14). Выходом из этого затруднения может быть выполнение вместо опытов с неизменным напряжением опытов с нарастающим напряжением и приведение функции суммарной частости к функции поведения (см. п. 2.3.4). В опытах с нарастающим напряжением длительность паузы между пробоями, естественно, значительно больше, чем в опытах с неизменным напряжением; образовавшийся пространственный заряд может рекомбинировать или рассеиваться в результате диффузии, причем относительно слабые нагрузки в начале каждого отдельного опыта ускоряют этот процесс. Это дает возможность выполнять опыты с неизменным напряжением, прикладывая в промежутках между опытами относительно низкое переменное напряжение, ускоряющее рекомбинацию и диффузию пространственного заряда (см. п. 2.2.2). Оба пути приводят к выборкам, которые после соответствующих тестов (см. п. 1.5.3) могут считаться независимыми.

В опытах с нарастающим напряжением при постоянном или переменном напряжении скорость нарастания напряжения может повлиять на результаты эксперимента. Для элегазовой изоляции, однако, показано, что влиянием скорости нараста-

0,01

/W 145, 150

Рнс. 4.15. Влияние скорости нарастания напряжения на функцию распределения напряжения пробоя в элегазе (вероятностная сетка двойного экспоненциального распределгния)

Радиусы коаксиальных цилиндров 0,6 и 2,0 см; р2о=0,25 МПа; ф - скорость нарастания напряжения 0,03 кВ/с; © - 0,3 кВ/с; ф - 3.0 кВ/с; О - 13,0 кВ/с

НИЯ напряжения вполне можно пренебречь в технически интересном диапазоне (рис. 4.15). Даже если регулятор источника напряжения не может обеспечить линейного нарастания напряжения, не следует опасаться влияния полученной реализации. Скорость нарастания напряжения может быть выбрана в соответствии с имеющимся источником питания и экономичностью эксперимента.

Если взаимная независимость основных параметров эксперимента обеспечена, то, несмотря на единую технологию выполнения эксперимента (чистоты электродов, монтажа камеры, вакуумирования, заполнения газом и т. д.), при повторении серии опытов необходимо вновь вычислять эмпирические функции распределения, чьи различия следует объяснять не случайностью развития пробоя, а допусками монтажа, заполнения газом, а также различной степенью кондиционирования и ошибками измерений. Тем не менее при умеренных затратах на экспериментальную технику может быть достигнута хорошая воспроизводимость (рис. 4.16).

4.3.2. Элегазовая изоляция в слабонеоднородном поле. Изоляция сжатым газом используется, как правило, в слабонеоднородных полях. Случайное зажигание самостоятельного раз-

0,90 0,80

0,60

0,40

0,20 0,10

0,01 „ 130

150 кВ

Рис. 4.16. Воспроизводимость эмпирической функции распределения напряжения пробоя в элегазе (приведены пять функций распределения, определявшиеся с интервалом в четыре недели каждая; радиусы коаксиальных цилиндров 0,6 н 2,0 см; р2о=0,25 МПа)

ряда сразу же приводит к пробою [25]. Случайность в зажигании является причиной статистических колебаний значений параметров, получаемых в больших сериях экспериментов реализацией напряжения пробоя. При статистическом моделиро-

0)0,97 0,30

0,50

0,10

0,01 0,001

W кВ/м

Ш 1ф1

Рис. 4.17. Аппроксимация функции распределения электрической прочности в элегазе при р2о=0,25 МПа: а -нормальное распределение (вероятностная сетка нормального распределения); б - распределение Вейбулла (вероятностная сетка распределения Вейбулла); в - двойное экспоненциальное распределение (вероятностная сетка двойного экспоненциального распределения)

0,90 0,В0

0,60

0,20 0,10