Экспериментальное исследование высоковольтного пробоя разрядного промежутка при электровзрыве в воде

Аннотация

УДК 537.528.2

Приведены результаты экспериментальных исследований высоковольтного электрического разряда (ВЭР) в воде при высоковольтном пробое межэлектродного промежутка, что является наиболее распространенным режимом в разрядно-импульсных технологиях. Основное внимание уделено анализу предпробивной стадии разряда, на которой создаются условия для пробоя и формирования плазменного канала, а также изучению эффективности разрядного процесса. Для регистрации процессов использовались осциллографы с различными масштабами, что позволило детально фиксировать временные зависимости тока, напряжения, электрического сопротивления, мощности и энергии, рассеиваемой в среде и выделяемой на нагрузке. Анализ осциллограмм показал, что на предпробивной стадии ток затухает медленнее, чем напряжение, а рассеиваемая энергия постепенно увеличивается. В момент пробоя наблюдаются резкие снижение напряжения и возрастание тока, сопровождающееся уменьшением сопротивления разрядного промежутка до величины, характерной для плазменного канала. Полученные временные зависимости электрического сопротивления, мощности и энергии позволяют оценить динамику преобразования энергии в процессе формирования разряда.

Ключевые слова: высоковольтный разряд, предпробивная стадия, плазменный канал, разрядно-импульсные технологии, энергия разряда.

This paper presents the results of experimental investigations of a high-voltage electrical discharge (HVD) in water during the high-voltage breakdown of an interelectrode gap, which is the most common operating mode in discharge-pulse technologies. The main focus was placed on the analysis of the pre-breakdown stage of the discharge, during which the conditions for a breakdown initiation and plasma channel formation were established, as well as on evaluating the efficiency of the discharge process. Oscilloscopes with different time scales were used to record the processes, allowing a detailed measurement of the temporal behavior of the current, voltage, electrical resistance, power, and energy dissipated in the medium and released across the load. An analysis of the oscillograms showed that during the pre-breakdown stage, the current decays more slowly than the voltage, while the dissipated energy gradually increases. At the moment of a breakdown, a sharp decrease in voltage and a rapid increase in current were observed, accompanied by a reduction in the resistance of the discharge gap to a value characteristic of a plasma channel. The obtained time dependences of the electrical resistance, power, and energy make it possible to evaluate the dynamics of energy conversion during a discharge formation.

Keywords: high-voltage discharge, pre-breakdown stage, plasma channel, discharge-pulse technologies, discharge energy.

Скачать полнотекстовый PDF. 2 скачиваний

Menu

Том 62 (2026), Номер 3, стр. 39-46

Экспериментальное исследование высоковольтного пробоя разрядного промежутка при электровзрыве в воде

Аннотация