автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Заряженное состояние адсорбентов и их применение в энергетике при экстремальных условиях

кандидата технических наук
Дмитриев, Василий Евгеньевич
город
Новосибирск
год
2000
специальность ВАК РФ
05.14.02
Диссертация по энергетике на тему «Заряженное состояние адсорбентов и их применение в энергетике при экстремальных условиях»

Автореферат диссертации по теме "Заряженное состояние адсорбентов и их применение в энергетике при экстремальных условиях"

На правах рукописи

РПЬГ'

^ ■ о

ДМИТРИЕВ ВАСИЛИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

ЗАРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АДСОРБЕНТОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ЭНЕРГЕТИКЕ ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

Специальности: 05.14.02 - Электрические станции (электрическая часть), сети, электроэнергетические системы и управление ими, 01.04.13 -Электрофизика.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2000

Работа выполнена в Новосибирской государственной академии водного транспорта. *

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Горелов Валерий Павлович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Ссмкнн Борис Васильевич, кандидат технических наук, профессор Овсяников Александр Георгиевич.

Ведущее предприятие - Институт электродинамики национальной академии наук Украины.

Защита состоится - 27 декабря 2000 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 116.05.03 в Новосибирской государственной академии водного транспорта по адресу: 630099. г. Новосибирск, ул. Щетинкина, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирской государственной академии водного транспорта.

Автореферат разослан "-2 У" ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совега

'Гонышев В.Ф.

{16- 04У. 061.4 - 4г п

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Адсорбционные процессы, протекающие при контактировании газов и жидкостей с поверхностью твердого тела, широко используются в электротехнике, электронике, химической промышленности и т.д. Потребности практики требуют изучения возможности интенсификации адсорбционных процессов, создания средств управления ими в ходе проведения технических операций. Одним из способов управления свойствами адсорбентов является воздействие на них а, (3, у и рентгеновского излучения, ультрафиолетового света, электрическими полями и разрядами. Эффективность воздействия электрического разряда (обратная задача -воздействие адсорбентов на электрический разряд) на адсорбционные процессы связана с возможностью прямого вмешательства в протекание адсорбционного процесса с малой энергоемкостью, экономичностью и технологичностью. Адсорбционные процессы в условиях внешних воздействий изучены недостаточно. Экспериментальный материал ограничен и это затрудняет решение технических задач, с которыми связано использование адсорбции.

В результате ряда исследований, выполненных в последние годы Джуварлы Ч.М., Дмитриевым Е.В., Курбановым К.Б., Мехтизаде Р.Н., Гориным Ю.В., Леоновым П.В., Гасановым М.А. и др. было установлено, что воздействием электрическими разрядами на адсорбенты представляется возможным расширить область их применения в технике. Было установлено, что воздействие электрических разрядов на адсорбент приводит к изменению его зарядового состояния. Формируемый в адсорбентах электрический заряд достигает величины 10"4 Кл/см2, проявляющийся при термостимулировании. Выявлены возможные физические механизмы, происходящие на поверхности твердого адсорбента в системе "жидкость - твердый адсорбент" в условиях воздействия электрических разрядов барьерного и коронного вида. Выявлено увеличение интенсивности сорбционных процессов в указанной системе. Были в частности разработаны качественно новые адсорбционные способы, обеспечивающие сверх очистку углеводородных жидкостей от примесей и способ получения глубокого вакуума.

В связи с вышеизложенным исследование процесса зарядки - разрядки адсорбентов в поле постоянного и переменного тока и техническое применение этого явления представляется актуальной задачей.

Направление наших исследований соответствует пунктам 2.1.1 - 2.1.3. перечня приоритетных направлений фундаментальных исследований Российской науки.

Цель работы. Дальнейшее изучение основных закономерностей и физических механизмов образования заряженного состояния в адсорбентах и некоторых композиционных материалах, содержащих адсорбенты. Выявление влияния заряженного состояния в композитах на разрядные неустановившиеся процессы в качестве технических приложений (поглощение энергии).

На защиту выносятся следующие основные положения

1. Установка по выявлению установления процесса зарядного состояния г выявления влияния адсорбентов на разрядные процессы, для исследованш магнитных характеристик материалов с использованием персональногс компьютера (ПК) и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) Программное обеспечение обработки массива информации.

2. Механизм образования заряженного состояния в адсорбентах электрические свойства активированных адсорбентов и электрические характеристики адсорбентов с поглощенными радиоактивным! элементами.

3. Технические разработки, выполненные по результатам исследованш стимулирования адсорбции:

- тонкопленочные покрытия металлических конструкций и токоведущш элементов композиционным материалом для предотвращен™ образования электрической дуги и ее гашения;

- сердечник из маломагнитного композиционного материала длJ реакторов;

- способ дезактивации радиоактивно загрязненных объекто] заряженными силикагелем и цеолитами;

- способ промышленной зарядки адсорбентов. Научная новизна заключается в следующем.

- Выявлено, что воздействие сильных электрических полей или прямой тока на силикагель, цеолиты и композиционные материалы на тс основе приводит к изменению заряженного состояния протекающие током, изменяющимся по экспоненциальному закону с переменный по времени коэффициентом затухания. Выявлено наличие анодноп падения напряжения в адсорбентах и композитах на их основе составляющее до 95% всего падения напряжения на них в процесс заряда. Установлено наличие остаточного напряжения межд; электродами после завершения заряда. Определена разност потенциалов после заряда у металлических порошков и порошко

аллюмо-ферро-силикатных руд. Установлена прианодная и прикатодная область концентрации заряда.

- Определено, что адсорбенты содержащие радиоактивные элементы могут быть источником электрической энергии малой мощности.

- Экспериментально показана возможность и целесообразность применения тонкопленочного покрытия из композита на основе адсорбентов, которое эффективно поглощает энергию электрического поля, деионизируя разрядный промежуток и предотвращающего, таким образом, образование электронной эмиссии, для покрытия токоведущих и конструктивных элементов распределительных устройств (РУ) для предотвращения распространения пожара вследствие замыканий через электрическую дугу и предотвращения возникновения дуговых замыканий вследствие перенапряжений. Выявлено свечение тонкопленочного покрытия в фиолетовой области спектра в сильном электрическом поле, при ионизованном состоянии воздуха в разрядном промежутке, которое сохраняется некоторое время после отключения разрядного промежутка от источника питания.

- Установлено, что в зоне неравномерного переменного электрического поля (Г = 50 Гц) происходит вращение и импульсные выбросы силикагеля, увеличивающиеся с ростом электрического поля.

Достоверность результатов достигается использованием современных высокоточных измерительных приборов, видеотехники, компьютерной обработки данных, компьютерных графических построений.

Научная и практическая ценность. Установленные в работе характеристики электрических процессов в адсорбентах могут быть использованы при создании новых композиционных материалов с заданными свойствами и при разработке теории поверхностных явлений.

Предложен новый композиционный материал для защиты РУ высоковольтных подстанций как противопожарное средство и обоснована целесообразность его использования.

Показана целесообразность использования насыщающегося реактора с сердечником из нового композиционного магнитодиэлекгриче ского материала для ограничения максимальной скорости изменения тока короткого замыкания, как альтернативы ограничению токов коротких замыканий.

Реализация результатов работы. В результате проведенных исследований был создан композиционный тонкопленочный материал для защиты токоведущих и конструктивных элементов РУ от распространения пожара, вызванного электрической дугой, и для уменьшения вероятности ее

возникновения, использованный в Барнаульских кабельных электрических сетях в экспериментальных работах.

Результаты использованы в работе по договору с РАО ЕЭС в 1996 году "Разработка констру кторской документации и изготовление опытного образца реактора с магнитобетэловым сердечником с улучшенными технико-экономическими характеристиками".

Опытный образец маломощного источника электрического тока на основе силикате ля, адсорбировавшего радиоактивные элементы, используется в научных работах института физики академии наук Азербайджана.

Апробация работы и публикации. Результаты работы доложены на специальном семинаре по проблемам молниезащигы (Тебриз, Иран, 1997г.), на первом международном симпозиуме "mathematical & computational applications" (Баку. 1999), на юбилейном экологическом семинаре "Социально-экономические и технические проблемы экологии Сибирского региона" (Новосибирск. 2000г.), на научно - технической конференции "Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ" (Новосибирск. 2000г.), на ежегодных научно-технических семинарах электромеханического факультета НГАВТ. По теме диссертации опубликовано 10 статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и приложений. Объем работы составляет 110 страниц, из которых текст диссертации включает 70 страниц, 30 отдельных рисунков, список используемой литературы из 140 наименований на 10 страницах. Приложения - 10 страниц.

Содержание работы

В первой главе на основе обзора литературных данных и патентных исследований была поставлена задача исследований для настоящей работы.

Впервые вопрос о заряженном состоянии в бетэловых резисторах был поставлен Вершининым Ю. Н. и Гореловым В. П. в связи с дополнительными эффектами, проявляющимися в бетэловых шунтирующих резисторах, выявленными при их испытаниях. Джуварлы Ч. М и др. был выполнен комплекс работ по совместному использованию адсорбентов, электрических полей и разрядов для интенсификации различных технологических процессов. В этих работах, нашедших опытно-промышленное применение, были получены результаты, имевшие большое научное и техническое значение для повышения степени очистки различного вида топлив, смол, нефтехимических продуктов. Широкое промышленно внедрение было невозможно в связи с опасностью электрических разрядов в углеводородной

среде. В 1990г. была установлена возможность получения такого же результата без использования электрических разрядов в технологическом процессе с предварительной обработкой различных адсорбентов, в частности силикагеля и цеолитов в электрическом разряде. Были поставлены задачи о необходимости исследования заряженного состояния адсорбентов.

При изучении возможных механизмов влияния электрических полей и разрядов на сорбционную способность пористых адсорбентов было рассмотрено образование заряженного состояния на их поверхности или в объеме. Для выявления заряженного состояния в адсорбентах использовался метод термостимулированной релаксации (TCP). Метод TCP состоит в том, что исследуемый образец сначала заряжают в электрическом поле (с помощью поляризации, коронного разряда, электронной бомбардировки и т.д.), а затем обеспечивают разряд при закорачивании его на тогорегистрирующий прибор, нагревая с постоянной скоростью. По полученной кривой тока в функции времени и температуры производят анализ состояния материала.

В качестве адсорбентов использовались крупный силикагель, мелкопористый (КСМ) и цеолиты различных марок. Такой выбор адсорбентов диктовался тем, что определялись возможности повышения чувствительности адсорбента по отношению к малым количествам примесей, которой в максимальной степени обладают мелкопористые адсорбенты.

Адсорбент обрабатывали электрическим разрядом коронного или барьерного типа. Затем на поверхности зерен адсорбента с двух противоположных сторон сошлифовывались площадки, на которые методом вакуумного термического напыления наносились алюминиевые электроды диаметром 3 мм и толщиной напыленного слоя (3-4)мкм. Образец устанавливался в специальном нагревательном устройстве между пружинящими токосъемными элементами из нержавеющей стали.

Электризация коронным разрядом при отрицательной полярности коронирующих электродов проводилась при U = 15 кВ и токе разряда до 30 мкА. После электризации образец подвергался TCP. Наблюдаются три пика, первый из которых локализован при температуре 315 К, второй - при 413 К, а третий пик высокотемпературный - 673 К. Соответствующие заряды

составляют: Qj =1,5-1(Г4Кл , Q2 = 1,8-10"7Кл , Q3 = 2,6-10"6Кл .

Электризация адсорбентов положительной короной проводилась при U = 13 кВ и токе разряда 40 мкА. После электризации образец подвергался TCP. Наблюдаются три пика, первый из которых фиксируется при температуре

335 К, второй - при 525 К, и третий пик - 711 К. Соответствующие заряды составляют: Q, =1Д.1(Г4Кл, Q2 = 3,3-10~7Кл, Q3 = 1,6610"бКл .

Отмечалось, что пики оказывались довольно широкими, что свидетельствует о том, что ловушки в материале распределены по энергии широко. Как показал анализ многократно снятых спектров, положение максимумов пиков тока не является фиксированным и изменяется от спектра к спектру, что свидетельствует о том, что ловушки не локализованы по значениям энергии. При электризации образцов положительной или отрицательной короной разрядный ток совпадает со знаком электризующего разряда.

Для выяснения вопроса о том, какой вклад в зарядку вносят процессы разделения носителей внутри образца и инжекции носителей через электроды, проводилась поляризация образца при отсутствии протекания через него какого-либо тока, что достигалось с помощью воздушного зазора между образцом и электродом. Спектр TCP содержит в этом случае один высокотемпературный пик Т = 707 К. Величина релаксируемого заряда

составляет Qt = 6,7-КГ8 Кл, что значительно меньше, чем при электризации

без воздушного зазора. Это свидетельствует о гораздо меньшем вкладе в зарядку процесса разделения зарядов в объеме образцов, по сравнению с процессом инжекции носителей извне.

Для выявления направления воздействия электрического разряда на систему мономер - адсорбент была осуществлена раздельная обработка электрическим разрядом адсорбента и мономера с последующей очисткой в сочетаниях: 1. мономер - обработанный адсорбент. 2. адсорбент -обработанный мономер. 3. обработанный адсорбент - обработанный мономер. В качестве исследуемых жидкостей использовались углеводородные фракции С7-С8-С9-С10. При этом оказалось, что достаточно обработать разрядом адсорбент, чтобы имело место увеличение глубины очистки мономера. Полученный результат представляется весьма важным, поскольку свидетельствует о том, что для достижения необходимого эффекта, т.е. увеличения глубины очистки, достаточно обработать адсорбент. Обнаруженный факт позволяет значительно упростить процесс очистки мономеров от различных примесей, особенно при промышленном его использовании, так как в этом случае электроразрядная обработка адсорбента в отсутствии очищаемой жидкости является пожаро - и взрывобезопасной.

С целью выяснения продолжительности сохранения активированного состояния адсорбента проведены исследования, которые показали, что

обработанный в течение 30 с. силикагель сохраняет свое активированное электрическим разрядом состояние в течение не менее полугода. Аналогичные результаты получены и для других адсорбентов, например цеолитов различных марок.

Преобладание инжектированного заряда предполагает, что существует определенный механизм продвижения этого заряда вглубь силикагеля и закрепление его внутри пор на длительное время. В то же время заметная ширина пиков TCP показывает, что спектр энергий активации внедренных носителей также достаточно широк. Это фактически означает, что закрепление зарядов может происходить не только внутри структуры вещества силикагеля, но и на поверхности пор различного размера (микро-, мезо- и макропор). С физической точки зрения наиболее вероятным механизмом проникновения зарядов внутрь и выхода их при термоакгивации является механизм диффузии, или диффузионного дрейфа ионов. Отмечается, что даже в случае, если заряд при термоакгивации силикагеля, обработанного в отрицательной короне, освобождается в виде электронов, то при его контакте с адсорбированным слоем неизбежно произойдет конверсия в отрицательные ионы.

На основе решения уравнения диффу зии и сравнения результатов расчета с экспериментальными данными по скорости внедрения ионов в силикагель при его обработке коронным разрядом было показано, что значение коэффициента диффузии ионов достигает 10"6 см2/с. Для коэффициента диффузии нейтральных молекул даются значения (1...20)-10'5 см2/с. Как известно, силикагель представляет собой сложное образование и должен рассматриваться как совокупность трех фаз: твердого тела с неупорядоченной структурой, газа в порах и адсорбированного слоя на внутренней поверхности пор.

Дополнительным соображением в пользу поверхностно - диффузионного механизма переноса ионов внутри силикагеля является следующее: для сплошных структур того вещества, из которого состоит силикагель (стекла) характерны значения D.=10 "... 10"псм7с, для газовой фазы при нормальных условиях коэффициенты диффузии равны 101... 10'2см2/с. Если бы диффузия в зерне силикагеля была бы просто наложением двух процессов в твердой и газовых фазах, то при характерных временах экспериментов составляющих десятки и сотни мин., для Dj должны получаться значения порядка 10 "... 10" "см2/с, т.е. что характеризуют твердую фазу, так как при D.=10'2cm2/c и размерах объекта не более 0,5 см диффузионные процессы в газе характеризуются временем не более 10 с. Поскольку' имеется промежуточное

значение коэффициента диффузии в 10 6 см2/с, то закономерно считать, что в данном случае имеет место диффузия ионов в адсорбированном слое.

Во второй главе приведены сведения об используемых приборах, установках для исследования заряженного состояния и магнитных свойств материалов. Представлен разработанный алгоритм обработки массива данных экспериментов.

Для исследования электрофизических и магнитных свойств образцов необходимо было разработать измерительную установи; удовлетворяющую современным требованиям проведения экспериментов. С этой целью было принято использование цифрового мультиметра подключенного к персональному1 компьютеру (ПК) с частотой замера от 1с и более и 12 разрядного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с частотой замера от 2 мкс и более. Класс мультиметра не хуже 0,5 во всех областях измерений, класс АЦП не хуже 0,2. Мультиметр имеет входное сопротивление 40 МОм, АЦП более 100 МОм. Применялась видеозапись некоторых экспериментов с последующей обработкой изображения на ПК.

В качестве АЦП использовано серийно выпускаемое устройство, подключенное к ПК типа IBM / AT. В память компьютера вводятся массивы мгновенных значений напряжений и токов исследуемой электрической цепи. В результате программной обработки строятся графики зависимости мгновенных значений токов и напряжений от времени, вычисляются среднеквадратические значения напряжений и токов, весь спектр гармоник, строятся вольт - амперные и гистерезисные характеристики. Программа обработки представляет собой макрос, написанный на языке Visual Basic для приложений, встроенный в Microsoft Excel 97.

Измерительная установка для исследования электрофизических свойств состоит из универсального источника тока, измерительной камеры с закрепленным исследуемым образцом, коммутатора, положение которого определят, происходит ли заряд или разряд образцов, блока синхронизации, служащего для того, чтобы АЦП включался несколько ранее начала эксперимента, для точной фиксации момента включения, АЦП и ПК. Измерительная установка для измерения магнитных характеристик веществ несколько отличается, введением измерительного соленоида и трансформатора тока. Во всех случаях для уменьшения наводок со стороны ПК и исключения гальванической связи между источником тока и АЦП, ПК и подключенная к нему плата АЦП питается во время эксперимента от блока бесперебойного питания.

При проведении экспериментов по анализу заряженного состояния исследуемых образцов измерения проводились с использованием как АЦП,

ак и мультиметра. С помощью АЦП проводились измерения длительностью ю 30 с. При отсутствии аппаратных или программных ограничений по длительности проведения измерений, увеличивать это время ^целесообразно, т.к. увеличивается размер получаемого файла, что приводит : неоправданном)' увеличению времени программной обработки массива (анных. Так как чаще всего по прошествии первых 5 с. эксперимента [сследуемые электрические параметры изменяются очень незначительно, (елесообразно применение в качестве измерительного прибора мультиметра вольтметра действующих значений с записью результата каждую секунду щи более.

При измерениях магнитных характеристик использовался известный »сциллографический метод, усовершенствованный за счет применения ПК. Зместо интегрирующей ИС цепочки, вносящей большую погрешность в 1змерения, применялось программное интегрирование ЭДС. Сначала трограммно определялись коэффициенты ряда Фурье для измеряемой ЭДС. Затем исходная осциллограмма ЭДС представлялась в аналитическом виде ээда Фурье. Далее все математические операции производились с функциями 1 аналитической форме. По полученным функциям напряженности магнитного поля и магнитной индукции, строилась петля гистерезисного дакла, определялись все основные магнитные характеристики образцов.

В третьей главе приведены сведения об исследуемых образцах, их изготовлении, приводятся результаты исследований заряженного состояния :нликагеля, цеолитов, их порошков, жидкого стекла, композиционных материалов из вышеперечисленных материалов. Исследуются порошки из 1ллюмо-ферро-силикатных руд и композиционные материалы с наполнителями из них, с юшка гель и цеолиты, содержащие радиоактивные вещества. Приводятся результаты магнитных измерений ферросодержахцих композитов и аллюмо-ферро-силикатных руд.

Применялись образцы силикагеля эллиптической формы диаметром от 1 до 4 мм. Природные цеолиты выпиливались в виде пластин толщиной от 0,7 до 5 мм. Использовались, как очищенные силикагель и цеолиты, прогретые при температуре 453К в вакууме, так и содержащие различные примеси, в том числе радиоактивных веществ. Из силикагеля, цеолитов и аллюмо-ферро-силикатных руд приготовлялись порошки с различной гранулометрией.

Изготовлялись композиционные материалы, содержащие в качестве наполнителей порошки силикагеля и цеолитов, железа и аллюмо-ферро-силикатных руд. В качестве связующего использовалось вещество близкое по составу к наполнителям - жидкое стекло.

На изготовленные образцы наносились электроды из различных металлов методом термовакуумного напыления и графитовые электроды. К достоинству последних следуег отнести простоту их изготовления и отсутствие окисления. Порошки помещались в сосуд цилиндрической формы с прикладываемыми под давлением электродами.

Для измерений заряженного состояния образцы закреплялись между пружинящими электродами из того же материала, что и нанесенные на образцы электроды. Для измерений магнитных свойств образцы, приготовленные в виде тонких длинных стержней, помещались в центр намагничивающего соленоида.

Любые образцы силикагеля и природных цеолитов, не подвергавшиеся ранее зарядке, обнаруживают наличие разности потенциалов от долей мВ до 0,3 В в зависимости от примесей и своей истории и обнаруживают небольшой ток при закорачивании.

На начальном этапе экспериментов производилась зарядка образцов, пропусканием через них постоянного и переменного тока напряжением от единиц до 100 В. При больших напряжениях происходят внутренние пробои в исследуемых образцах. При включении силикагеля под постоянное напряжение, до 10 В, наблюдается значительный первоначальный ток, который уменьшается со временем по экспоненте с тремя областями, имеющими различные постоянные времени - рис.1. Несколько по иному ведут себя цеолиты, график изменения тока представляет собой дробную степенную функцию с постоянным коэффициентом. С увеличением напряжения происходит увеличение установившегося значения тока, а начальное значение не увеличивается относительно установившегося. При напряжении около 60 В ток практически линеен и неизменен. Максимальный ток до 20 мА обнаруживает силикагель, содержащий примеси графита, угля, металлов и воду.

Рис. 1. Зарядный ток силикагеля

1, мкА

0 •

0 5 10 15 20 1, с Рис. 2 Разрядный ток

На рис.2 показан типичный для адсорбентов и композитов на их основе график разрядного тока асимптотически приближающийся к нулю. Площадь, заключающаяся под графиком, соответствует заряду, накопленному в образце. 0,1 см3 силикагеля накапливает заряд до 10 3Кл. Предел накопления заряда не был установлен.

При воздействии переменным током на силикагель и цеолиты, ток опережает напряжение по фазе. Используя плоский образец природного цеолита площадью 6 мм2 и толщиной 1 мм в качестве емкости в генераторе, который был выполнен на логической микросхеме с полевыми транзисторами, удалось получить генерацию с частотой от 1 с. и более. При этом частота сильно зависит от содержания различных примесей в образцах.

Максимальным напряжением до 3,5 В и током до 0,25 мА обладают силикагель и композиционные материалы, содержащие вышеуказанные примеси, а также подвергшиеся воздействию радиоактивного излучения, с последующей зарядкой. У такихобразцов при значении нагрузочного сопротивления более 1 мОм, наблюдался небольшой первоначальный рост напряжения. Для остальных силикагелей, цеолитов и композиционных материалов, сразу после заряда напряжение уменьшается до некоторого установившегося значения (1,2-0,02 В), которое сохраняется многие годы . При этом независимо от зарядного напряжения остаточное начальное напряжение не превышало 3,5 В, рис. 3.

после заряда размыкания закорачивающей цепи

На рис.4, приведен график восстановления напряжения на силикагеле и композитах на его основе после размыкания закорачивающей цепи. Восстановление напряжения на поверхности происходит за счет диффузии носителей заряда из внутренних слоев.

После некоторой выдержки, от нескольких секунд до нескольких лет, образцы вновь закорачивались и давали ток, меньшей амплитуды. Максимумы токов при повторных испытаниях уменьшаются

13

экспоненциально, в зависимости от количества раз проведенных экспериментов.

Эксперименты показали, что жидкое стекло подобно силикагелю и цеолитам обнаруживает разность потенциалов на поверхности и способно накапливать электрический заряд. Зарядный и разрядный ток имеет те же закономерности. Отличия заключаются в том, что жидкое стекло накапливает заряд приблизительно на два порядка меньший по сравнению с силикагелем, и он не сохраняется длительное время.

Порошки из силикате ля и цеолитов по характеру процессов ничем не отличаются от исходных материалов. Эксперименты обладают хорошей повторяемостью, а порошки обладают хорошей стабильностью свойств, что в равной степени относится и к композиционным материалам. При одинаковом составе композиционные материалы имеют различные электрические свойства лишь в зависимости от технологии изготовления. В общем, композиционные материалы имеют больший зарядный ток и накапливают больший заряд в единицу времени.

При измерениях, во время протекания тока через образцы, падения напряжения на разных их участках оказывается, что оно значительно выше у анода. Анодное падение напряжения составляет более 95% всего падения напряжения на образце в процессе заряда. Вдоль остальной части образцов наблюдается линейное распределение падение напряжения. Накопленный образцами заряд концентриру ется в прианодной и прикатодной области.

Аллюмо-ферро-силикатные руды в порошковом состоянии и порошки металлов также обнаруживают наличие заряженного состояния. Накапливаемый ими заряд не превышает 10"8 Кл/см3 и не сохраняется дольше часа.

На рис. 5 представлен график гистерезисного цикла полученный для образца алюмо-ферро-силикатной руды. Видно, что это магнитомягкий материал с малой магнитной проницаемостью Ц, максимальные значения которой для различных руд и композиционных материалов меняются от 4 до 20. Выполненные работы позволили сделать вывод о

Рис. 5. Петля гистерезисного цикла для композита на основе аллюмо-ферро-силикатаой руды

возможности использования материала в качестве сердечника реакторов.

В четвертой главе приводятся результаты натурных испытаний противопожарного покрытия для КРУ, результаты экспериментальных исследований модели токоограничивающего реактора с сердечником из нового композиционного маломагнитного материала, численный анализ эффективности насыщающегося реактора в цепи выключателя, результаты экспериментов по дезактивации радиоактивных веществ активированными сшшкагелем и цеолитами, рекомендуемая промышленная установка для активации адсорбентов и некоторые побочные результаты работы.

Результаты анализа поглощения электрических зарядов адсорбентами позволили предположить эффективность тонкопленочного покрытия токоведущих элементов и металлических конструкций КРУ, в состав которого входят адсорбенты. Эксперименты были выполнены в кабельной сети г. Барнаула по специально составленной программе. Дуга возбуждалась в системе вертикальный стержень - плоскость включением на закоротку тонкой медной проволочкой. Расстояние устанавливалось таким образом, чтобы максимально усложнить самогашение электрической дуги с током 20 А. Было выполнено три эксперимента с расстояниями 11; 9 и 6 см. В первых двух случаях использовалась плоскость покрытая пленкой с двух сторон. В третьем с одной стороны. Соединение плоскости с двухсторонним покрытием с заземлением выполнялось через емкость и проводимость покрытия. Длительность горения дуги около 1 мин. для расстояний 9 и 6 см. Прекращение горения - отключением фидера с однофазным замыканием с помощью выключателя. При расстоянии в 11 см дуга погасла менее чем через 1 с. Во всех случаях дуга возникала через 0,2 с. вследствие пробоя материала покрытия частичными разрядами, взрыва и испарения закорачивающей проволочки. В основном дуга горела в промежутке от стержня до центра плоскости, образовав в центре пятно около 5 см в диаметре прогретое приблизительно до 1400 К. Острие стержневого электрода нагрелось до расплавления и капли с него падали в центр пятна. Дуга вращалась по окружности пятна, расплавляя материал тонкопленочного покрытия. Испаряющийся материал покрытия способствовал стабилизации горения дуги и она погасала вблизи нулевого значения тока, не вызывая колебания напряжения. На поверхности плоскостей видны следы четырех выбегов дуги за пределы пятна. В случае двухстороннего покрытия - рис.6 траектория прямолинейна, при одностороннем - рис.7 криволинейна -закручивание дуги в ту сторону, в которую она вращалась до выбега. На второй плоскости следы более выраженные. Отсутствие закручивания на первой плоскости, по-видимому, объясняется двухсторонним покрытием.

Рис. 6. Следы выбега душ на плоскости с Рис.7. Следы выбега дуга на Рис.8 Верхние

двухсторонним покрьгтем. плоскости с односторонним электроды.

покрытием

Длина выбегов приблизительно одинакова до 20 см. Начальное значение тока выбега различно, но с меньшей амплитудой (приблизительно в 5 раз) на плоскости с двухстороннем покрытием. При выбеге сила тока по мере отхода дуги от пятна заметно слабела, и дуга гасла, судя по следам при близком малом значении тока в единицы мА. Повторному зажиганию способствовало горячее состояние острия стержня, с которого испарялся металл и горячее состояние пятна в области падения капель со стержня. Выбег дуги вверх виден по следам на электродах - рис.8. В процессе развития дуга вытягивалась вверх и в стороны. Такое развитие объясняется конвенционными потоками и горячим состоянием плазмы столба дуги. При обработке силикате ля в поле коронного или барьерного разряда наблюдается его вращение и импульсные выбросы. Скорость вращения увеличивается с ростом напряженности поля. По-видимому, это явление и явление закручивания и вытягивания дуги имеют одну природу, неясную ни в том, не в другом случае. Но в отличие от второго случая, изучать явление проще с вращающимся силикагелем.

Второй эксперимент проводился по схеме приближенной к реальным условиям эксплуатации. В первом эксперименте дуга между электродами, лишенными защитного покрытия, возбуждалась с помощью тонкой проволочки. Сначала происходил электрический пробой покрытия между электродами и закорачивающей проволочкой и защитное покрытие испарялось на электродах в точках соединения закорачивающей проволочки с электродами. После пробоя ток в 20 А испарял закорачивающую проволочку, и возникала дуга между металлическими незащищенными точками электродов. Гашение такой дуги было возможным только при выбеге дуги.

Реально электрическая дуга возникает при перенапряжениях. Искусственно при приближении к реальным условиям она может быть вызвана с помощью постороннего источника ионов. Таким источником могут быть вспомогательные электроды закороченные проволокой. Основные электроды: плоскость - "рога", вспомогательные: плоскость - вертикальный стержень. Вспомогательная плоскость размещалась под основной на расстоянии в 10 мм. Обе плоскости соединялись между собой и заземлялись. В верхней плоскости было выполнено отверстие диаметром 12 мм, через которое закорачивающая проволочка соединялась с нижней плоскостью. Вспомогательный стержневой электрод располагался выше рогового электрода на 50 мм и сбоку на расстоянии 5 мм от рогового. При включении схемы под напряжение образовался электрический разряд между вспомогательными электродами, который за время, по-видимому, не больше 0,01 с. переходил в разряд между основными электродами. Внешние признаки разряда видны на основных электродах. Было выполнено три эксперимента с расстоянием между основными электродами 90 мм. В момент взрыва закорачивающей проволочки ее разлетающиеся остатки находятся частично в области ярко светящегося в непрерывном спектре ионизованного газа. В дальнейшем ввиду препятствия для вторичной эмиссии со стороны покрытия светимость газа прекратилась. Электрическая дуга не возникла во всех трех случаях.

С помощью видеосъемки эксперимента установлено возникновение свечения тонкопленочного покрытия в фиолетовой области спектра во время разряда и после его прекращения, что свидетельствует о поглощении и преобразовании энергии материалом. Интересное явление наблюдалось во всех трех случаях до взрыва закорачивающей проволочки, после подачи напряжения на электроды. В это время происходят частичные разряды между проволочкой и покрытыми защитной пленкой электродами. Это сине-голубое свечение исходящее с "земли" вблизи заземленного электрода.

В результате исследования магнитных свойств аллюмо-ферро-силикатных руд был создан опытный образец реактора, являющегося физической моделью токоограничивающего реактора с магнитопроводом из магнитобетэла, предназначенный для исследования электромагнитных и электродинамических характеристик, а также для оценки эффективности его работы по сравнению с реактором без магнитопровода и с реактором с сердечником из электротехнической стали.

На рис.9 представлена вольт- амперная характеристика реактора в исполнении: с магнитобетэловым сердечником, магнитозамкнутый в броневом магнитопроводе - 1, в прямоугольном магнитопроводе - 2, с

магнитобетэловым сердечником, разомкнутый - 3, без сердечника - 4. Из рис. 9 видно, что индуктивность реактора может быть повышена с помощью магнитобетэлового сердечника более чем в 2 раза.

Изменения величины ц от величины напряженности магнитного поля от начального до предельного насыщенного не соответствует аналогичным изменениям для

электротехнической стали. Поэтому, если трансформатор может работать в пределах повышающейся части изменения характеристики ц, то реактор с новым сердечником может работать также и в пределах падающей части характеристики. В указанном и состоит особенность магнигобетэла и перспективность его применения.

Проведенные испытания сдвоенного реактора с магнитобетэловым сердечником показали возможность получения коэффициента связи больше 0,6.

Основной экономический и технический эффект реактора на новом сердечнике получен за счет возможности уменьшения его внутреннего диаметра при сохранении числа витков и индуктивности реактора. Поскольку' с помощью материала сердечника эффективное Ц можно довести до 3, то в 3 раза уменьшится длина обмоточного провода и активные потери, а дополнительные потери практически сводятся к нулю. Появляется возможность уменьшить ширину каналов для охлаждения обмотки и т. д., что ведет к дополнительному повышению эффективности реактора. В сердечнике реактора нет потерь от вихревых токов, поскольку он является магнитодиэлектриком. На основе анализа численных экспериментов реактор предлагается использовать насыщающимся для ограничения максимальной скорости изменения токов коротких замыканий, как альтернативы ограничению токов коротких замыканий.

Захват адсорбентами электронов и ионов при электрическом разряде и пропускании тока через них привел к выводу о целесообразности экспериментальных работ по поглощению адсорбентами р радиоактивных веществ с последующим исследованием возможности их использования в

10 20 30 I, А

Рис. 9. ВАХ реакторов.

качестве источника электрической энергии малой мощности. В экспериментах использовался радиоактивный угольный адсорбент, являющийся отходом йодового завода. Радиоактивный угольный адсорбент смешивался с предварительно активированным силикагелем в поле коронного разряда и не активированным. Необработанный силикагель не мог адсорбировать радиоактивные вещества из угольного адсорбента. Предварительно заряженный полностью адсорбировал радиоактивные вещества из радиоактивного угольного адсорбента за год. Угольный адсорбент содержал радиоактивный радий, торий и калий. Измерения проводились на у спектрометре - системе автоматического радиометрического измерения. Суммарная радиоактивность образца до эксперимента составляла 24700 имп./ мин. Через две недели после обработки она составляла 19000 имп./мин, через шесть недель 6874 имп./мин. Через год радиоактивность угля установилась на уровне фона. За все время эксперимента радиоактивность силикагеля оставалась на уровне фона. Радиоактивность контрольного образца осталась на прежнем уровне.

Для промышленного способа зарядки рекомендуется пропускать через адсорбенты, помещенные в диэлектрический сосуд с плоскими электродами, постоянный ток. Эксперимент показывает, что в этом случае ток зарядки уменьшается медленно. Это объясняется тем, что с увеличением анодного падения напряжения происходит перераспределение тока между зернами адсорбента.

Явления, происходящие при зарядке селикагеля, позволяют прояснить некоторые аспекты теории адсорбции, один из которых, по-видимому, связан с наличием разряженного вакуумного слоя и плотного слоя адсорбированных ионизированных молекул.

В процессе налаживания измерительной установки и решения вопроса помехозащигы при измерениях был установлен искровой характер пробоя межконтакгного промежутка коммутационного аппарата, включающего измерительную установку под напряжение как постоянного, так и переменного тока. Анализ ранее выполненных экспериментов с высоковольтными выключателями показал наличие искровых предварительных пробоев сопровождающихся гашением переходного тока и кумулятивным нарастанием перенапряжений при коммутациях включения малой емкостной нагрузки. Этот результат был использован при разработке методических указаний для концерна "Росэнергоатом".

Основные результаты и выводы

Получены экспериментальные результаты характеризующие заряженное состояние адсорбентов и композиционных материалов на их основе.

1. При зарядном напряжении мене 10 В наблюдается значительный первоначальный ток, который уменьшается экспоненциально до минимального значения. Для силикагеля установлены три области с различными коэффициентами затухания. При повышении напряжения увеличивается остаточный ток. С увеличением напряжения свыше 50 В, ток практически не уменьшается, а начальное его значение близко к установившемуся.

2. В области непосредственно примыкающей к аноду сконцентрировано практически все падение напряжения на образце в процессе заряда, составляющее до 95% всего падения напряжения вдоль адсорбента. Распределение напряжения вдоль остальной части образца линейно. Со временем падение напряжения в области анода увеличивается, а в остальной части образца уменьшается.

3. После прекращения заряда на образцах устанавливается напряжение в пределах от единиц мВ до 3,5 В вне зависимости от напряжения зарядки. Остаточное напряжение тем больше, чем больше проводящих примесей и воды они содержат. Напряжение на образцах с течением времени уменьшается до некоторого предела (1,2...0,02 В), и сохраняется таковым в течение нескольких лет без уменьшения.

4. При закорачивании образцов на амперметр они выдают ток до 0,25 мА, быстро уменьшающийся со временем. После заряда вдоль образца устанавливаются прикатодная и прианодная области с максимальной разностью потенциалов и максимальным накопленным зарядом. С течением времени возникают две области вблизи катодной и анодной с ЭДС, направленной противоположно направлению ЭДС источника тока при зарядке.

5. Адсорбенты, содержащие радиоактивные элементы, ммуг являться источником электрической энергии малой мощности.

6. Разработано и испытано тонкопленочное покрытие для токонесущих и конструктивных элементов РУ, способствующее снижению вероятности возникновения электрического пробоя, переходящего в открытую электрическую дугу, и способствующее быстрому ее гашению. Эффективность покрытия связана с тем, что оно поглощает ионы из разрядного промежутка, создавая препятствие для образования вторичной эмиссии с электродов. В зоне формирования пробоя защитной пленки в ней

возникает анодное падение напряжения. В связи с этим происходит постоянное перемещение точки формирования разрядного канала на поверхности покрытия и поэтому вероятность возникновения электрической дуги при перенапряжениях уменьшается.

7. Показана перспективность использования нового композиционного магнитодиэлектричесшго материала в качестве сердечника насыщающегося реактора для ограничения максимальной скорости изменения тока короткого замыкания, как альтернативы ограничению токов коротких замыканий.

8. Установленный в работе искровой характер пробоя межконтакгных промежутков выключателей при включении малой емкостной нагрузки был использован Минатомэнерго при разработке методических указаний по защите от искровых перенапряжений.

Публикации по теме диссертационной работы

1. Адсорбционная очистка вещества от радиоактивных примесей /Гашимов A.M., Горелов В.П., Дмитриев В.Е. и др. //Сборник статей по электрофизике и электроэнергетике: Сб. науч. тр. ин-т физики АН Азербайджана. - Баку, ЭЛМ, 1997. - С. 80-85.

2. Electrotechnical concrete for grounding devices /Vrublevski L.J., Gashimov A.M., Gorelov V.P., Dmitriyev V.Y., Dmitriyev Y.V. // Special Seminar in Eiectrical Dishrags & Arresters Application in Transmission and Distribution Systems: Tabriz, Iran, March 7, 1998. C.2-8.

3. Механизм электропроводности композитов с дисперсными , наполнителями. Горелов В. П., Горелов С. В., Дмитриев В.Е. и др. // Электрофизика, электроснабжение, электрооборудование, автоматика и экология промышленных предприятий и речных судов: Сб. науч. тр. Новосибирской акад. вода, тр-та. - НГАВТ, Новосибирск, 1998. -С. 221228.

4. Реакторы с сердечником из нового композиционного материала /Гашимов A.M., Дмитриев В.Е., Кузнецов В.Г., Шидловский А.К. //Техническая электродинамика. - 1999. -№ 3.

5. Dmitriyev V. Y. Research of the charging condition of silicagels and ceolits and it's influence for electrical properties of compound materials //Second international symposium on mathematical & computational applications: Baku, September 1-3, 1999. - P. 79.

6. Подготовка методических указаний по предотвращению феррорезонанса с электромагнитными трансформаторами напряжения 110 - 750 кВ и расчеты уровней перенапряжения в схемах ОРУ АЭС при использовании

ОПН: Отчет о НИР /Новосибирская акад. водного тр-та (НГАВТ); Руководитель В. П. Горелов. -Инв. № 01.99.0009708,-Новосибирск, 1999.43 с. - Отв. исполн. А. М. Гашимов идр; Соисполн.: В.Е. Дмитриев и др.

7. Дмитриев В.Е. Зарядное состояние в силикагелях и цеолитах //Социально-экономические и технические проблемы экологии Сибирского региона: Сб. докл. юбилейного экологического семинара, Новосибирск, сент. 2000г. -С. 108-115.

8. Дмитриев В.Е. Электрические процессы в адсорбентах и композитах на их основе и возможности их применения в электрических сетях //Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ: сб. докл. юнф, Новосибирск, 26-28 сентября 2000г. - С. 72-78.

9. Великий С.Н., Дмитриев В.Е., Ларионов В.Н. Экспериментальные исследования тонкопленочного покрытия токоведущих элементов и конструкций КРУ на дуговые процессы однофазного замыкания на землю. // Там же. - С. 78-82.

10. A. Nayir, V.Dmitriyev. The charged condition in adsorbents //ELECO 2000: Symposium on electric power industry, electronics & computer facilities, Bursa, Turkey, 2000. - P. 58.

Подписано в печать 14.11.2000 с оригинал-макета. Бумага офсетная № 1, формат 60 г 84 1/16 , печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0 , тираж 120 экз., заказ № 284

Новосибирская государственная академия водного транспорта (НГАВТ), 630099, Новосибирск, ул. Щетинкина, 33. Лицензия ЛР№ 021257 от 27.11.97. Отпечатано в отделе оформления НГАВТ.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Дмитриев, Василий Евгеньевич

Введение.

1. Адсорбенты и их применение в технике.

1.1. Основные понятия о сорбции.

1.2. Состояние вопроса по заряженному состоянию в твердых сорбентах.

1.2.1. Методы электризации образцов сорбентов.

1.2.2. Электризация в барьерном разряде.

1.2.3. Электризация коронным разрядом.

1.2.4. Поляризация в постоянном электрическом поле.

1.2.5. Диффузия и подвижность ионов в пористых адсорбентах.

Введение 2000 год, диссертация по энергетике, Дмитриев, Василий Евгеньевич

Адсорбционные процессы, протекающие при контактировании газов и жидкостей с поверхностью твердого тела, широко используются в электротехнике, электронике, химической промышленности и т.д. [1-26]. Потребности практики требуют изучения возможности интенсификации адсорбционных процессов, создания средств управления ими в ходе проведения технических операций. Одним из способов управления свойствами адсорбентов является воздействие на них а,)3,у и рентгеновского излучения, ультрафиолетового света, электрических полей и разрядами. Электрические и магнитные поля широко используются в химической технологии вообще и частности в процессах использующих адсорбенты и катализаторы. [27-57]. Эффективность воздействия электрического разряда (обратная задача - воздействие адсорбентов на электрический разряд) на адсорбционные процессы связана с возможностью прямого вмешательства в протекание адсорбционного процесса с малой энергоемкостью, экономичностью и технологичностью. Адсорбционные процессы в условиях внешних воздействий изучены недостаточно. Экспериментальный материал ограничен и это затрудняет решение технических задач, с которыми связано использование адсорбции.

В результате ряда исследований, выполненных в последние годы Джуварлы Ч.М., Дмитриевым Е.В., Курбановым К.Б., Мехтизаде Р.Н., Гориным Ю.В., Леоновым П.В., Гасановым М.А. и др. было установлено, что воздействием электрическими разрядами на адсорбенты представляется возможным расширить область их применения в технике [58-93]. Было установлено, что воздействие электрических разрядов на адсорбент приводит к изменению его заряженного состояния. Формируемый в адсорбентах электрический заряд достигает величины 10"4 Кл/см2, проявляющийся при термостимулировании.

Выявлены возможные физические механизмы, происходящие на поверхности твердого адсорбента в системе "жидкость - твердый адсорбент", в условиях воздействия электрических разрядов барьерного и коронного вида и увеличение интенсивности сорбцион-ных процессов в указанной системе. Разработаны качественно новые адсорбционные способы получения сверхчистых углеводородных жидкостей и способ получения глубокого вакуума.

Сложные аварии в энергосистемах с человеческими жертвами и необходимость обеспечения экологической безопасности для человека и окружающей среды требуют поиска новых способов предотвращения коротких замыканий и однофазных замыканий на землю. Таким новым способом может быть тонкопленочное покрытие, токоведущих и конструктивных элементов распределительных устройств, а для разработки состава и технологии покрытия необходимо знать электрические характеристики процесса образования заряженного состояния.

В связи с вышеизложенным исследование процесса зарядки - разрядки адсорбентов в поле постоянного и переменного тока и техническое применение этого явления представляется актуальной задачей.

Направление наших исследований соответствует пунктам 2.1.1 - 2.1.3. перечня приоритетных направлений фундаментальных исследований Российской науки.

Целью работы является дальнейшее изучение основных закономерностей и физических механизмов образования заряженного состояния в адсорбентах и некоторых композиционных материалах, содержащих адсорбенты. Выявление влияния заряженного состояния в композитах на разрядные неустановившиеся процессы в качестве технических приложений (поглощение энергии).

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Установка по выявлению установления процесса заряженного состояния и выявления влияния адсорбентов на разрядные процессы, для исследования магнитных характеристик материалов с использованием персонального компьютера (ПК) и аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Программное обеспечение обработки массива информации.

2. Механизм образования заряженного состояния в адсорбентах, электрические свойства активированных адсорбентов и электрические характеристики адсорбентов с поглощенными радиоактивными элементами.

3. Технические разработки, выполненные по результатам исследования стимулирования адсорбции:

- тонкопленочные покрытия металлических конструкций и токоведущих элементов композиционным материалом для предотвращения образования электрической дуги и ее гашения;

- сердечник из маломагнитного композиционного материала для реакторов;

- способ дезактивации радиоактивно загрязненных объектов заряженными силика-гелем и цеолитами;

- способ промышленной зарядки адсорбентов;

Научная новизна заключается в следующем.

- Выявлено, что воздействие сильных электрических полей или прямого тока на си-ликагель, цеолиты и композиционные материалы на их основе приводит к изменению заряженного состояния протекающим током, изменяющимся по экспоненциальному закону с переменным по времени коэффициентом затухания. Выявлено наличие анодного падения напряжения в адсорбентах и композитах на их основе, составляющее до 95% всего падения напряжения на них, в процессе заряда. Установлено наличие остаточного напряжения между электродами после завершения заряда. Определена разность потенциалов после заряда у металлических порошков и порошков аллюмо-ферро-силикатных руд. Установлена прианодная и прикатод-ная область концентрации заряда.

- Определено, что адсорбенты, содержащие радиоактивные элементы, могут быть источником электрической энергии малой мощности.

- Экспериментально показана возможность и целесообразность применения тонкопленочного покрытия из композита на основе адсорбентов, которое эффективно поглощает энергию электрического поля, деионизируя разрядный промежуток и, предотвращающего таким образом, образование электронной эмиссии, для покрытия токоведущих и конструктивных элементов распределительных устройств (РУ) для предотвращения распространения пожара вследствие замыканий через электрическую дугу и предотвращения возникновения дуговых замыканий вследствие перенапряжений. Выявлено свечение тонкопленочного покрытия в фиолетовой области спектра в сильном электрическом поле, при ионизованном состоянии воздуха в разрядном промежутке, которое сохраняется некоторое время после отключения разрядного промежутка от источника питания.

- Установлено, что в зоне неравномерного переменного электрического поля (f = 50 Гц) происходит вращение и импульсные выбросы силикагеля, увеличивающиеся с ростом электрического поля.

Достоверность результатов достигается использованием современных высокоточных измерительных приборов, видеотехники, компьютерной обработки данных, компьютерных графических построений.

Научная и практическая ценность.

- Установленные в работе характеристики электрических процессов в адсорбентах могут быть использованы при создании новых композиционных материалов с заданными свойствами и при разработке теории поверхностных явлений.

- Предложен новый композиционный материал для защиты РУ высоковольтных подстанций как противопожарное средство и обоснована целесообразность его использования.

- Показана целесообразность использования насыщающегося реактора с сердечником из нового композиционного магнитодиэлектрического материала для ограничения максимальной скорости изменения тока короткого замыкания, как альтернативы ограничению токов коротких замыканий.

Реализация результатов работы. В результате проведенных исследований был создан композиционный тонкопленочный материал для защиты токоведущих и конструктивных элементов РУ от распространения пожара, вызванного электрической дугой, и для уменьшения вероятности ее возникновения, использованный в Барнаульских кабельных электрических сетях в экспериментальных работах.

Результаты использованы в работе по договору с РАО ЕЭС в 1996 году "Разработка конструкторской документации и изготовление опытного образца реактора с магнитобе-тэловым сердечником с улучшенными технико-экономическими характеристиками".

Опытный образец маломощного источника электрического тока на основе силикаге-ля, адсорбировавшего радиоактивные элементы, используется в научных работах института физики академии наук Азербайджана.

Апробация работы и публикации. Результаты работы доложены на специальном семинаре по проблемам молниезащиты (Тебриз, Иран, 1997г.), на первом международном симпозиуме "mathematical & computational applications" (Баку. 1999), на юбилейном экологическом семинаре "Социально-экономические и технические проблемы экологии Сибирского региона" (Новосибирск. 2000г.), на научно - технической конференции "Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ" (Новосибирск. 2000г.), на ежегодных научно-технических конференциях НГАВТ и семинарах электромеханического факультета. По теме диссертации опубликовано 10 статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и приложений. Объем работы составляет 129 страниц, из которых текст диссертации включает 99 страниц, 30 отдельных рисунков, список используемой литературы из 140 наименований на 12 страницах. Приложения - 10 страниц.

Заключение диссертация на тему "Заряженное состояние адсорбентов и их применение в энергетике при экстремальных условиях"

Основные результаты и выводы

Получены экспериментальные результаты характеризующие заряженное состояние адсорбентов и композиционных материалов на их основе.

1. При зарядном напряжении мене 10 В наблюдается значительный первоначальный ток, который уменьшается экспоненциально до минимального значения. Для силикагеля установлены три области с различными коэффициентами затухания. При повышении напряжения увеличивается остаточный ток. С увеличением напряжения свыше 50 В, ток практически не уменьшается, а начальное его значение близко к установившемуся.

2. В области непосредственно примыкающей к аноду сконцентрировано практически все падение напряжения на образце в процессе заряда, составляющее до 95% всего падения напряжения вдоль адсорбента. Распределение напряжения вдоль остальной части образца линейно. Со временем падение напряжения в области анода увеличивается, а в остальной части образца уменьшается.

3. После прекращения заряда на образцах устанавливается напряжение в пределах от единиц мВ до 3,5 В вне зависимости от напряжения зарядки. Остаточное напряжение тем больше, чем больше проводящих примесей и воды они содержат. Напряжение на образцах с течением времени уменьшается до некоторого предела (1,2.0,02 В), и сохраняется таковым в течение нескольких лет без уменьшения.

4. При закорачивании образцов на амперметр они выдают ток до 0,25 мА, быстро уменьшающийся со временем. После заряда вдоль образца устанавливаются прикатодная и прианодная области с максимальной разностью потенциалов и максимальным накопленным зарядом. С течением времени возникают две области вблизи катодной и анодной с ЭДС направленной противоположно направлению ЭДС источника тока при зарядке. fe.

5. Адсорбенты, содержащие радиоактивные элементы, могут являться источником электрической энергии малой мощности.

6. Разработано и испытано тонкопленочное покрытие для токонесущих и конструктивных элементов РУ, способствующее снижению вероятности возникновения электрического пробоя, переходящего в открытую электрическую дугу, и способствующее быстрому ее гашению. Эффективность покрытия связана с тем, что оно поглощает ионы из разрядного промежутка, создавая препятствие для образования вторичной эмиссии с электродов. В зоне формирования пробоя защитной пленки в ней возникает анодное падение напряжения. В связи с этим происходит постоянное перемещение точки формирования разрядного канала на поверхности покрытия и поэтому вероятность возникновения электрической дуги при перенапряжениях уменьшается.

7. Показана перспективность использования нового композиционного магнитоди-электрического материала в качестве сердечника насыщающегося реактора для ограничения максимальной скорости изменения тока короткого замыкания, как альтернативы ограничению токов коротких замыканий.

8. Установленный в работе искровой характер пробоя межконтактных промежутков выключателей при включении малой емкостной нагрузки был использован Минатом-энерго при разработке методических указаний по защите от искровых перенапряжений. N

118

Библиография Дмитриев, Василий Евгеньевич, диссертация по теме Электростанции и электроэнергетические системы

1. Грег С., Синг К. Адсорбция. Удельная поверхность. Пористость // М.: Мир, 1984. - 306 с.

2. Розанов Л.Н. Вакуумная техника //М.: Высшая школа, 1982.- 208 с.

3. Дупкен X., Лыгин В. Квантовая химия адсорбции на поверхности твердых тел. //М.: Мир, 1980.-288 с.

4. Брунауэр С. Адсорбция газов и паров, т.1 //М.: Издатилит, 1948. 784 с.

5. Петренко Д.С. и др. Цеолиты и их применение // Киев. Укр.НИИПТП, 1971.

6. Адамсон. Физическая химия поверхностей //М.: Мир, 1979.

7. Кононов А.Б., Кублик А.В. Влияние интенсивного электромагнитного поля см. диапазона на некоторые свойства растворителей. ЭОМ. 1982. -№2.

8. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники //М.: Мир, 1964. 716 с.

9. Влияние неоднородных электрических и магнитных полей на впитывание жидкости капи-лярно пористыми телами /Карпович И.Н., Панченко М.С., Панасюк А.Е., Чураев Н.В. //ЭОМ. -1982. -№ 4.

10. Интенсификация адсорбционно-десорбционных процессов силикагелей наложением электрических полей /Панченко М.С., Панасюк А.Е., Мосиевич А.С., Карпович И.Н., Марченко Е.М. //ЭОМ. 1988. - № 2. - С.32.

11. Электреты /Под редакцией Г. Сеслера //М.: Мир, 1983.

12. Кельцев П.Б. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 592с.

13. Мак-Даниель. Процессы столкновений в ионизованных газах //М.: Мир, 1967. 832 с.

14. Коуль А.Л., Ризенфельд Ф.С. Очистка газа. //М.: Недра, 1968. 396 с.

15. Клондер А. Влияние электрического разряда на адсорбцию азота и окиси углерода на титане /В кн. Сорбционные процессы в вакууме //М.: Атомиздат, 1966. 316с. (273-278).

16. Егоров Н.Н., Дмитриев М.М., Зыков Д.Д. Очистка от серы коксовального и других горючих газов. //М.: Металлург, 1950. 238 с.

17. Томас И. /В кн. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы.под ред. Рубинштейна А.М. //М.: Мир, 1973,- С.175-180.

18. Сидоров А.С., Щумяцкий Ю.И. Адсорбционная осушка газов //MMXTJI им. Д.И. Менделеева, 1972,-С.32.

19. Синтетические цеолиты /Под ред. М.М. Дубинина //М.: изд. АН СССР, 1962. 286с.

20. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел /Ред. Г. Пардит, К. Рочестр, 1986.

21. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Применение природных сорбентов для очистки нефтепродуктов и воды. Адсорбенты, их получение, свойства и применение /Под ред. М.М. Дубинина //М.: Мир, 1976. 848с.

22. Неймарк И.Е., Штейфайн Н.Ю. Силикагель, его свойства получение и применение //Киев, Наукова думка, 1973. 200 с.23.

23. Кольцов С.И., Алесковский В.В. Силикагель, его строение и химические свойства. Л.: Гос-химиздат, 1963. 96 с.

24. Пауэр В.Д. Высоковакуумные откачные устройства //М.: Энергия, 1979. 528 с.

25. Волкевич А. И. Высоковакуумные адсорбционные насосы //М.: Машиностроение, 1973. -158с.

26. Панченко М.С., Панасюк А.Е., Душенко В.П. Исследование коэффициентов массопереноса при сорбции влаги капиллярно пористым телом в условиях наложения электрического поля //Инж.физ.жур, 1972. № 6. - С. 44-48.

27. Панченко М.С., Панасюк А.Е., Душенко В.П. Влияние электрического поля на кинетику адсорбции молекул воды капилярно пористым телом //Инж.физ.жур, 1972. № 5,- С.801-805.

28. Об эффективности использования природного цеолита в массообменных процессах при воздействии неоднородных электрических полей /Панченко М.С., Панасюк А.Л., Мосиевич А.С., Марченко Е.М. Морозов Г.О. //ЭОМ, 1988. № 4.

29. Панасюк А.Л., Панченко М.С., Старев В.М., Чураев Н.В. Влияние неоднородного электрического и магнитного поля на внутренний массоперенос в капилярно-пористых телах. ИФЖ. Т.1. XXXY, №1, 1978.

30. Ерматов С.Е. Радиационно-стимулированная адсорбция //Алма-Ата, Наука, 1973. 224 с.

31. Панченков Г.М., Козлов Л.Л., Яковлев В.И. и др. Влияние предварительного облучения на каталитическую активность промышленных катализаторов //Кинетика и катализ, 1967. -С. 163168.

32. Шамонина Н.ф., Котов А.Г., Пшепсецкий С.Я. Фоторазложение спиртов, адсорбированных на у облученном силикагеле //Химия высоких энергий, т. 4, № 3, 1970.

33. Любимова О.И., Котов А.Г. Поверхностные центры облученных силикагелей. Исследование методом ЭПР влияния адсорбции кислорода и окиси азота //Химия высоких энергий, т. 4, № 1, 1970.

34. Бреслав Ю.А., Котов А. Г. Парамагнитные центры в облученных синтетических цеолитов //Химия высоких энергий, т. 4, № 2,- 1970. с. 149

35. Голубев В.Б. и др. Исследование методом Монте-Карло кинетики процессов отжига адсорбционных и парамагнитных центров генерированных излучением на поверхности //Химия высоких энергий, т. № 4, № 5.- 1970. С.439.

36. Сурин С.А., Шелимов Б.Н., Казанский В.Б. Изучение методом ЭПР поверхностных радиационных дефектов у облученных силикагеля. Химия высоких энергий , т. 5, № 5,- 1971. С.443

37. Парийский Г.В., Мищенко Ю.А., Казанский В.В. О природе поверхностных радиационных дефектов в облученном силикагеле. Механизм адсорбции водорода //Кинетика и катализ, т. 6, вып.4, 1965. С.625-633.

38. Ерченко Е.К. Влияние предварительного облучения на адсорбционные свойства цеолитов при различных температурах //Труды Моск. инст. нефтехим, 1974, вып. 110. С. 125-128.

39. Михлис Ф.А. Радиационная физика и химия полимеров //М.: Атомиздат, 1972. 256с.

40. Анищенко Л.М., Кузнецов С.Е., Яковлева М.А. Влияние параметров обработки диэлектрических подложек в плазме тлеющего разряда на адгезию металлических покрытий //Физика и химия обработки материалов, 1984, №5. С.85-89.

41. Коваленко В.В., Барченя С. А. Влияние плазмы тлеющего разряда на адгезию металлических конденсатов к диоксиду кремния и материалам на его основе. //Физика и химия обработки материалов, 1983, №1. С. 63-68.

42. Жаров В.А., Соловьева С.Н. Особенности воздействия тлеющего разряда на поверхность полимеров //Электронная обработка материалов, 1986, №5. С.49-51.

43. Максимов А.И., Серова Н.Ю., Титов В.А. Радиометрические исследования обработки поверхностей различных материалов во фторсодержащей плазме //Электронная обработка материалов, 1985, №3. С. 41-43.

44. Андрианова Р.Л. Богданова Н.Б., Певцев Б.Г. Факельный разряд в некоторых технологических процессах //Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, 1980, №9. С. 102-108.

45. Верещагин И.П., Котляревский Л.Б., Морозов B.C. Технология и оборудование для нанесения полимерных покрытий в электрическом поле //М.: Энергоатомиздат, 1990. 240с.

46. Верещагин А.Н., Перепелкин А.К., Баблюк В.В. и др. Гидрофильность поверхности поли-этилентерофтаратной пленки, активированной коронным разрядом //Электронная обработка материалов, 1978, №5. С.59-62.

47. Берил И.И., БолокаМ.К., Потапов Н.А. Структурообразование в гидратированном подсолнечном масле в электрическом поле //ЭОМ, 1988, №3. С.58-62.

48. Бородкин Л.Г. и др. Структурообразование моторных масел в неоднородном электрическом поле//ЭОМ, 1987, № 2. С.47.

49. Постников С.Н., Краснова В.Г., Седов Ю.Д. О влиянии слабого импульсного магнитного поля на вязкость нефти //ЭОМ, 1986, № 2. С.45.

50. Исследование электрофизических процессов в гидравлических жидкостях /Романец Р.Г.,

51. Бардиц А.Е., Карасев Г.Г., Никитин Ю.М. //ЭОМ, 1986, № 6. С.34.

52. К механизму магнитной обработки природных вод / Крылов О.Т., Розно Н.А., Фунберг Е.И., Клаесен В.И. //ЭОМ, 1987, № 2. С.53.

53. Мартыненко А. Г., БоровневаЭ.А., Егоров Г. А. Применение электроосаждение при очистке бензиновых дистиллятов каталитического крекинга тринатрийфосфатом //Химия и технология топлив и масел, 1968, № 1. С.11-13.

54. Рязанов Н.Д., Перевязкина Н.А. Действие обеззараживающих факторов импульсного электрического разряда в воде //ЭОМ, 1984, № 2. С.43-44.

55. Устатенко С.Т. Об электрофизическом воздействии водородсодержашие жидкости. //ЭОМ, 1980, № 3. С.46 49.

56. Мартыненко А.Г., Коноплев В.Г., Ширяева Г.П. Очистка нефтепродуктов в электрическом поле постоянного тока//М.: Химия, 1974.

57. Гасанов М.А. Влияние электрических полей и разрядов на процессы сорбции в системе жидкость-адсорбент: Дис. .к.т.н. Баку. 114с.

58. Джуварлы Ч.М. и др. Изменение адсорбционных и электрофизических свойств адсорбентов при воздействии электрического разряда //ЭОМ, 1987, № 3. С.59-62.

59. Джуварлы Ч.М. и др. Влияние электрического разряда на адсорбцию диоксида углерода си-ликагелем //Изв.АН Азерб.ССР, сер.физ.техн. и мат.наук, 1986, № 6. С. 52-56.

60. Джуварлы Ч.М. и др. Влияние электрического разряда на сорбционные процессы в системе газ-адсорбент //Изв. АН Азерб.ССР, сер.физ.техн. и мат. наук, 1986, № 1. С. 101.

61. Джуварлы Ч.М. и др. О механизме адсорбции стимулированной электрическим разрядом /Баку, ИФАН Азерб. ССР, 1988.- 8 с. 1 илл., библ.6 назв. //Рукопись деп. в ВИНИТИ 08.09.88, № 6888-В88.

62. Абдуллаев Э.Д. Зрядовое состояние композиционных диэлектрических материалов, подвергнутых воздействию сильных электрических полей и разрядов: Дис. .к.т.н. Баку. 1994. -124с.

63. Багиров М. А., Малин Б.П., Абасов С.А. Воздействие электрических разрядов на полимерные диэлектрики//Баку, ЭЛМ, 1975. 157с.

64. А.С.675958. Способ очистки нефтепродуктов от сернистых соединений /Абдуллаев Г.Б. и др. Неопубл.

65. А.С.№ 1586112. Джуварлы Ч.М. и др. Способ очистки олефинов от перекисных соединений. Неопубл.

66. Аббасов С. А. и др. Влияние степени вытяжки полиэтиленовой пленки на ее стойкость к воздействию электрических разрядов //Высокомол. соед. Т. ХП (А), 1970, №12. С. 2741,

67. Джуварлы Ч.М. и др. О роли отрицательных ионов при модификации поверхности электрическим разрядом//Электронная обработка материалов, 1987, №6. С. 38-41.

68. Джуварлы Ч.М. и др. Комбинированная электроразрядная обработка поверхности материалов//Электронная обработка материалов, 1987, №1. С.57-58.

69. Джуварлы Ч.М., Вечхайзер Г.В., Леонов П.В. Электрический разряд в газовых включениях высоковольтной изоляции//Баку, Элм, 1984. 193с.

70. Джуварлы Ч.М., Леонов П.В., Алиев А.З. Импульсная электрическая прочность и энергетический анализ расширения канала пробоя полимерных пленок при обработке их разрядом в гек-савториде серы //Доклады АН Азерб. ССР, 1988, т.46, №4. С.34-36.

71. Джуварлы Ч.М. и др. Явления поляризации объемными зарядами в полимерах, подвергнутых воздействию газового разряда //Краткие тезисы докладов к III Всесоюзному совещанию по электрическим свойствам полимеров, Л. 1972.

72. Джуварлы Ч.М., Рзаев Ф.Т., Абдуллаев Э.Д. Избирательные свойства системы "газ-адсорбент-электрический разряд" в различных температурных режимах //Тезисы докладов VII

73. Всесоюзного совещания по электрической обработке материалов, Кишинев, 1990. С.258.

74. Джуварлы Ч.М., Рзаев Ф.Т., Абдуллаев Э.Д. Электрический разряд как средство управления адсорбционными процессами //Тезисы докладов VII Всесоюзного совещания по электрической обработке материалов, Кишинев, 1990. С.258.

75. Джуварлы Ч.М. и др. Образование заряженного состояния в силикагелях под воздействием электрических полей и разрядов //Электронная обработка материалов, 1991, №4. С.46-47.

76. Абдуллаев Э.Д. Активация адсорбентов воздействием электрических разрядов в воздухе //Тез. докл. научно-технической конф. молодых ученых (аспир. и студ.), Баку, 1991. С. 109.

77. Джуварлы Ч.М. и др. Изменение адсорбционных и электрофизических свойств при воздействии электрического разряда //Электронная обработка материалов, 1987, №3. С.59-61.

78. А.С. №1751826. Устройство для осуществления факельного электрического разряда. Джуварлы Ч.М. и др. 1992, Бюл. № 28.

79. Джуварлы Ч.М и др. Абдуллаев Э.Д. Особенности заряженного состояния в диэлектрических композиционных структурах с пористым наполнителем //Электронная обработка материалов, № 2, 1993. -С.53.

80. Джуварлы Ч.М. и др. Влияние блокирующих электродов на зарядку композиционных диэлектрических структур с пористым наполнителем//Электронная обработка материалов, 1993, №6. С.42-43.

81. Абдуллаев Э.Д. Об особенности электрической зарядки композиционных диэлектрических материалов с пористой структурой //Сб. докл. АН Азерб. 1989, №1-2. С. 122.

82. А.С. №1709856. Материал для изготовления электретов. Джуварлы Ч.М. и др. 1991. Не опубл.

83. Джуварлы Ч.М., Шоюбов Н.З., Абдуллаев Э.Д. Зарядовое состояние неориентированных пленок поливинилденфторида подвергнутых электрическим воздействиям //Там же. С. 31-35.

84. Джуварлы Ч.М., Гасанов М.А., Шоюбов Н.З. Влияние электрических разрядов на процессы сорбции в системе "Жидкость-Адсорбент" // Там же. С. 43-47.

85. Джуварлы Ч.М. и др. Диффузия ионов из разряда в приповерхностные слои композиционных материалов. Часть 1 // Там же. С.49-53.

86. Джуварлы Ч.М. и др. Диффузия ионов из разряда в приповерхностные слои композиционных материалов. Часть 2 //Там же. С. 53-57.

87. Мехтизаде Р.Н., Курбанов К.Б., Гусейнов Ш.А. Электроразрядная активация составных структур //Там же. С57-60.

88. Мехтизаде Р.Н., Курбанов К.Б., Гусейнов Ш.А. Устройство электроразрядной активации материалов //Там же. С.61-66.

89. Дмитриев Е.В. и др.Применение клиноптилолита в качестве зернистых фильтрующих материалов при очистке воды //Там же. С. 74-76.

90. Гашимов A.M. и др. Адсорбционная очистка сточных вод промышленных предприятий с помощью цеолитов, активированных электрическим разрядом // Там же. С.77-79.

91. Джуварлы Ч.М., Буният-заде А. А., Ахмедов Э.Н. Синтез привитого сополимера на основе линейного полиэтилена с акрилонигрилом под действием электрического поля //Там же. С. 8690.

92. Техническое описание и инструкция по эксплуатации многофункциональной платы ввода/ вывода ЛА-2. М.: АОЗТ "Руднев-Шиляев", 1995.

93. Техническое описание и инструкция по эксплуатации цифрового мультиметра М-3860М, Корея, Metex. 1997.

94. Чечерников В.И. Магнитные измерения. М.: Издат. Моск. унив. 1963, 284с.

95. Буравихин В.А., Шелковников В.Н., Карабанова В.П. Практикум по магнетизму, М.: Высшая школа, 1979.

96. Фремке А.В. Электрические измерения, Госэнергоиздат, 1954, с. 427.

97. Реакторы с сердечником из нового композиционного материала /Гашимов А.М., Дмитриев В.Е., Кузнецов В.Г., Шидловский А.К. //Техническая электродинамика. 1999. -№ 3. - С. 43-47

98. Адсорбционная очистка вещества от радиоактивных примесей /Гашимов A.M., Горелов В.П., Дмитриев В.Е. и др. //Сборник статей по электрофизике и электроэнергетике: Сб. науч. тр. ин-т физики АН Азербайджана. Баку, ЭЛМ, 1997. - С. 80-85.

99. Справочник по электротехническим материалам, под ред. Корицкого Ю.В. и др., М.: Энергия, Т.2, 1974г, с. 291-296.

100. Павлушкин Н.М. Основы технологии ситаллов. М.: Стройиздат, 1970.

101. Павлушкин Н.М. Сентюрин Г.Г., Ходаковская Р.Я. Практикум по технологии стекла и ситаллов М.: Стройиздат, 1970.

102. Горелов В.П. Разработка композиционных резисторов для решения задач управления электромагнитными и электромеханическими переходными процессами в ОЭС Казахстана //Пути повышения надежности ОЭС Северного Казахстана, Алма-Ата, 1979. - С.97-99.

103. Горелов В.П. Низкотемпературные нагреватели из композиционных материалов в промышленности и бьггу//М.: Энергоатомиздат, 1995. 208с.

104. Горелов В.П., Пугачев Г.А. Новые композиционные материалы для мощных резисторов //Изв. СО АН СССР. 1987. - №15, сер. тех. наук. - Вып. 4. - С. 123-126.

105. Горелов В.П., Пугачев Г.А. Композиционные резисторы для энергетического строительства / /Новосибирск: Наука, 1989. 216с.

106. Пугачев Г.А. Технология производства изделий из электропроводных бетонов //Новосибирск: Ин-т теплофизики СО АН СССР, 1988. 198с.

107. Электротехнические бетоны. /Под ред. Ю.Н. Вершинина //Тр. СибНИИЭ. Новосибирск: 1964. -Вып. 2(21). - 104с.

108. Горелов В.П., Добжинский М.С. и др. Свойства бетэла и бетэловых резисторов //Электротехн. пром-сть. Сер. Аппараты высокого наапряжения, трансформаторы, силовыеконденсаторы. 1973. - Вып. 5(25). С. 20-23.

109. Добжинский М.С., Врублевский JI.E. и др. Принципы конструирования мощных рези-сторных установок //Электрофизические конструкции линий электропередачи и подстанций. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. С. 54-61.

110. Горелов В.П. Механизм электропроводности резистивных композитов типа бетэл рапит //Электрооборудование объектов водного транспорта: Сб. науч. тр. Новосиб. ин-та инж. водн. трансп. - Новосибирск, 1985. - С. 57-62.

111. Горелов В.П. Механизм электропроводности резистивных композиционных материалов //Изв. СО АН СССР. 1986. - №16. Сер. техн. наук. - Вып. 3. - С. 111-115.

112. Автономов И.В., Горелов В.П., Пугачев Г.А. и др. Контактные устройства объемных резисторов //Изв. СО АН СССР. 1988. - №6. Сер. техн. наук. - Вып. 2. - С. 90-95.

113. Врублевский J1.E. и др. Исследование фазового состава и структуры токопроводящей композиции углерод-цементный камень //Изв. СО АН СССР. 1976. - №12. Сер. техн. наук. -Вып. З.-С. 123-128.

114. Автономов И.В., Горелов В.П., Пугачев Г.А. Исследовние микроструктуры и фазового состава резистивных композиционных материалов //Там же. 1988. - №7, вып.2. С.88-99.

115. Горелов В.П., Пугачев Г.А. Резистивные композиционные материалы и мощные резисторы на их основе //Новосибирск: Ин-т теплофизики СО АН СССР. 1987. - 180с.

116. Добжинский М.С. О механизме электропроводности композиционного материала бетэ-ла //Тр. ИибНИИЭ. - М.: 1970. - Вып. 16. - С. 81-90.

117. А.с. 993342 СССР, МКИ Н 01 С 17/00. Способ изготовления композиционных резисторов //Горелов В.П. и др. (СССР). Опубл. 30.07.81, Бюл. №4.

118. Техническое предложение П-74-2620 ПТ. Резисторы бетэловые общетехнического назначения //М.: Энерготехпром, 1975. 90с.

119. Логачева Г.М., Санталов В. А. Исследование энергетических характеристик конструктивного электропроводного бетона на жидком стекле //Электрич. Конструкции линий электропередачи и подстанций. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. -С.96-99.

120. Бабушкина М.И. Жидкое стекло в промышленности //Кишинев: Изд-во Котря Мордове-няскэ, 1971. 96с.

121. Повышение эксплуатационных характеристик и экологической безопасности тепловых и атомных электрических станций. Горелов В.В., Дмитриев В.Е. и др. //Там же. С.5-7.

122. Особенности работы реакторов с бетэловыми сердечниками. Горелов В.п., Горелов С В., Дмитриев В.Е. и др. //Там же. С. 7-9.

123. Дмитриев В.Е. Зарядное состояние в силикагелях и цеолитах //Социально-экономические и технические проблемы экологии Сибирского региона: Сб. докл. юбилейного экологического семинара, Новосибирск, сент. 2000г. С. 108-115.

124. A. Nayir, V.Dmitriyev. The charged condition in adsorbents //ELECO 2000: Symposium on electric power industry, electronics & computer facilities, Bursa, Turkey, 2000. P. 58.

125. Джуварлы Ч.М., Дмитриев E.B. Математическое моделирование волновых процессов в электрических сетях //Баку, ЭЛМ, 1975, 115с.

126. Джуварлы Ч.М., Дмитриев Е.В. К решению систем обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка на ЭЦВМ //ДАН Азерб ССР, 1967, т. 12, №11, С.8-12.

127. Джуварлы Ч.М., Дмитриев Е.В. К вопросу численного расчета переходных процессов в электрической сети //Изв. АН Азерб. ССР, сер. физ. -тех. и мат. наук, 1967 №3-4, С.93-100.

128. Дмитриев Е.В. теоретические основы и технические средства ограничения токов однофазных коротких замыканий: Дис. .д.т.н. Баку, 1987. - 238с.

129. Гашимов А. М., Дмитриев Е.В., Мамедов И. М. Результаты испытаний опытного образца реактора с магнитобетэловым сердечником //Тез. док. респ. конф. "Научно-технические проблемы электроэнергетики в современных условиях", Баку, 1997г.

130. Рюденберг Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах //Иностранная литература, 1955, с. 454.

131. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей. Л.: Энергоатомиздат, 1986.-247с.

132. Дмитриев В.Е. Электрические процессы в адсорбентах и композитах на их основе и возможности их применения в электрических сетях //Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ: сб. докл. конф, Новосибирск, 26-28 сентября 2000г. С. 72-78.

133. Великий С.Н., Дмитриев В.Е., Ларионов В.Н. Экспериментальные исследования тонкопленочного покрытия токоведущих элементов и конструкций КРУ на дуговые процессы однофазного замыкания на землю. // Там же. С. 78-82.

134. Технические характеристики платы JIA-2

135. Шина интерфейса с ПЭВМ. ISA-16 (IBM PC/AT)

136. Потребляемая мощность. +5 В 375 мА,1. Габариты. 105 х 165 мм1. Аналоговый вход

137. Количество аналоговых каналов.16 однополюсных или 8 дифференциальных

138. Входное сопротивление (импеданс)*. более 100 МОм (в параллель 12 пФ)

139. Тип АЦП. последовательного приближения

140. Количество бит в выходном регистре АЦП. 12

141. Максимальная частота выборки. 500 кГц

142. Время преобразования. 1,6 мкс

143. Режим включения: Диапазоны входного сигнала:

144. Коэффициент усиления инстр. усилителя. 11. Однополюсный. ±10 ±5В

145. Дифференциальный. ±5В ±2,5В

146. Коэффициент усиления инстр. усилителя. 101. Однополюсный. ±1В ±0,5В

147. Дифференциальный. ±0,5В ±0,25мВ

148. Защита по напряжению входных каналов ±15В (вкл. питание)

149. Передача данных.по ПДП, по прерыванию, программный обмен

150. Динамические параметры АЦП JIA-2* С/Ш.тип. мах.72 ДБ 73 ДБ-75 дБ -80 дБ80 дБ 85 дБ11,5 11,7-74 дБ -85 дБ-72 дБ -80 дБприведены для входного гармонического калибровочного сигнала частотой 5 кГц и амплитудой ±10В, при частоте запуска АЦП 200 кГц.

151. Параметры мультиметра Metex М-3860М.

152. Величина Измерительный Точность Разрешениедиапазон

153. Постоянное 400 мВ ±0,3% 100 мкВнапряжение 4 В 1 мВ40 В 10 мВ400 В 100 мВ1000 В ±0,5% 1 В

154. Постоянный 400 мкА ±1% 0,1 мкАток 4 мА 1 мкА40 мА ±0,8% 10 мкА400 мА 100 мкА4 А ± 1,5% 1 мА20 А 10 мА

155. Переменное 40Гц-1кГц 1Кгц-10кГцнапряжение 400 мВ + 0,8% ±2,5% 0,1 мВ4 В - 1 мВ40 В - 10 мВ400 В <200 В 100 мВ400 В ±1% 100 мВ750 В 1 В

156. Переменный 4 мА 400 мкА ±1,5% ±2,5% 0,1 мкАток 4 мА - 1 мкА400 мА 40 мА - 10 мкА400 мА - 100 мкА20 А 4 А 1 мА20 А ±2% 10 мА

157. Частота 4 кГц ± 0,1% 1 Гц40 кГц 10 Гц400 кГц 100 Гц4 МГц 1 кГц40 МГц 10 кгц

158. Температура -40иС -1200УС ±3% 1°С

159. Сопротивление 400 Ом ±0,5% 0,1 Ом4 кОм 1 Ом40 кОм 10 Ом400 кОм 100 Ом4 МОм 1 кОм40 МОм ±1% 10 Ком1. Мощность 0 4000 Вт ±5% 133