The paper presents a brief review of the observational facts related to plasma filamentation in astrophysics and the subtle structures of plasma in Transient Luminous Events (TLE’s) and an analysis of the physical mechanism that could contribute to formation of filaments in plasma inside streamers. The values of physical parameters are assumed such as to resemble the physical conditions in streamers of the TLE’s. Estimates of the typical spatial scales of these structures and temporal characteristics of filament formation are given. The analysis concerns a non-magnetic mechanism based on a form of non-relativistic dissipative instability and the electron-nitrogen collisional 2Πg resonance. It is argued that the influence of the magnetic field is negligible at the leading order at least up to the altitudes of about 65–70 km. Under the conditions related to those in plasma inside the TLE’s, derived based on the current knowledge of physical parameters within the electric discharges, the identified dissipative-resonant instability is demonstrated to be the only/most vigorous linear instability developing in the system. It results in periodic plasma density distribution in the direction transverse to the electric field. The obtained time scales of the instability development are quick and proportional to the inverse of the ion-neutral collision frequency, 1/νi, whereas the proposed spatial scale of the density stripes/filaments is proportional to the electron temperature and inversely proportional to the speed of the discharge.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We apply the new method to examine electric discharge sound using Fraunhofer diffraction effect of visible laser beam. This new system is called the optical wave microphone and is very useful for the detection of sound wave without disturbing the sound field. Applied voltage, current and the electrical discharge sound of Coplanar DBD (Dielectric Barrier Discharge) are measured, and the fundamental relationship between the discharge and the acoustic properties is examined. The Fast Fourier Transform (FFT) is applied to discriminate the acoustic sound of the Coplanar DBD discharge and the dominant frequency components.
PL
Praca przedstawia nową metodę analizy dźwięku wyładowania elektrycznego przy użyciu efektu dyfrakcji Fraunhofera wiązki światła laserowego w widzialnym zakresie widma. Zaproponowane rozwiązanie zostało nazwane mikrofonem optycznym. Jest ono szczególnie korzystne przy detekcji fali dźwiękowej gdyż nie dochodzi wtedy do zaburzeń pola dźwiękowego. Zmierzono prąd, napięcie i dźwięk podczas barierowego wyładowania elektrycznego i dokonano analizy podstawowych zależności między parametrami wyładowania i właściwościami akustycznymi, do których opracowania wykorzystano algorytm szybkiej transformacji Fouriera.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The back discharge takes place in an industrial electrostatic precipitation process, especially in coal-fired power plants whose operation is based on low-sulfur coal. This type of discharge occurs simultaneously with corona discharge on an electrode covered with a high-resistivity dust layer. The charge that accumulates on the dielectric layer surface is responsible for an increase in the magnitude of electric field within the dielectric layer and a decrease in the magnitude of electric field between the electrodes. The breakdown of dielectric layer increases the discharge current and the re-entraining of dust particles from collecting electrode into the flowing gas. The motion of dust particles emitted from the collecting electrode and an air flow pattern were investigated. Additionally, acrylic powder layer placed between a mica plate with a small pinhole and the plate electrode was also used in the experiments in order to generate a repeatable back discharge.
PL
Wyładowanie wsteczne występuje podczas użytkowania elektrofiltrów w przemyśle wykorzystującym niskozasiarczony węgiel. Wyładowanie wsteczne pojawia się wówczas, gdy elektrodę osadczą pokrywa warstwa pyłu o dużej rezystywności. Gromadzący się na powierzchni warstwy ładunek powoduje wzrost natężenia lokalnego pola elektrycznego w obszarze warstwy dielektrycznej oraz spadek natężenia pola elektrycznego w przestrzeni międzyelektrodowej. Wskutek przebicia warstwy dielektrycznej wzrasta natężenie prądu wyładowania oraz emisja pyłu zebranego na elektrodzie zbiorczej do przepływającego powietrza. Przedstawiono ruch cząstek pyłu emitowanych z elektrody zbiorczej oraz strukturę przepływu powietrza wokół elektrody wyładowczej. W badaniach wykorzystano również układ modelowy, w którym warstwą dielektryczną była płytka miki, a zamiast pyłu z elektrofiltru wykorzystano pył akrylowy.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The results of emission spectroscopic analysis of back discharge generated in the point-to-plane electrode covered with fly ash layer of high resistivity in ambient air were presented. The visual forms of the discharge were recorded with digital camera referred to the current-voltage characteristics and optical emission spectra. The interest in these studies was motivated by detrimental effects which this type of discharge causes in the electrostatic precipitators. The studies have shown that the spectral lines omitted the back discharge are unique and dependent on discharge current. The spectral lines could be used for investigation of dust layer composition.
PL
Wyładowanie wsteczne powstaje na elektrodzie biernej w obecności warstwy dielektrycznej o dużej rezystywności. Przedstawiono wyniki badań wyładowania wstecznego dla elektrody uziemionej, pokrytej warstwą pyłu z elektrofiltru. Strimery w wyładowaniu wstecznym rozwijają się pomiędzy elektrodą ulotową a kraterem powstałym w warstwie dielektrycznej. Gdy zwiększa się napięcie, wyładowanie strimerowe może przejść w wyładowanie łukowe. Cechą wyładowania wstecznego do warstwy pyłu w powietrzu jest pojawienie się intensywnego pasma molekularnego azotu (N2). Oprócz głównych pasm azotu zidentyfikowano również pasma NO i NO2 o mniejszej intensywności. Obserwowano również linie atomowe pierwiastków, np. Co, Fe, Mo, Ni, Ti, oraz ich tlenków. W wyniku wyładowania metale z pyłu osadzonego na elektrodzie mogą być wtórnie emitowane do atmosfery.
Izolacja napowietrzna ulega zanieczyszczeniu przez pyły pochodzenia przemysłowego lub naturalnego. Dodatkowym źródłem zanieczyszczeń są opady atmosferyczne (np. kwaśne deszcze) i gazy, zwłaszcza tlenki siarki i azotu. Na obszarach intensywnie zanieczyszczonych (IV strefa zabrudzeniowa) konduktywność powierzchniowa na izolatorach napowietrznych może osiągnąć wartość kilkudziesięciu mikrosimensów. Prowadzi to do rozwoju wyładowań elektrycznych i ewentualnie do przeskoku zabrudzeniowego już przy napięciu trwałej pracy. Wskutek znacznej degradacji środowiska, w latach 50. i 60. ilość wyłączeń w liniach elektroenergetycznych powodowana przeskokami stała się poważnym problemem techniczno-ekonomicznym, zwłaszcza na Górnym Śląsku. Po wzmocnieniu izolacji przez zastosowanie nowych typów izolatorów, o dłuższej drodze upływu, ilość przeskoków uległa znacznemu zmniejszeniu. Z kolei pod koniec lat 80. i na początku lat 90. emisja zanieczyszczeń w Polsce znacznie się zmnieszyła [2]. W rezultacie przeskoki zabrudzeniowe nie są już praktycznie odnotowywane. Pomimo tej komfortowej sytuacji, narażenia zabrudzeniowego nie powinno się lekceważyć. W artykule wskazano na zjawisko, które - choć nie musi prowadzić do rozwoju przeskoku zabrudzeniowego - stanowi zagrożenie dla wysokonapięciowych aparatów napowietrznych, a także dla coraz powszechniej stosowanej izolacji polimerowej.
EN
Results of observation of electric discharges during laboratory dirtiness tests.Discussion of the dirtiness tests of overvoltage limiters, the accelerated ageing tests of polymer insulators and the testes under icing conditions of insulators. Analysis of the electric discharges under natural conditions based on the relevant documents.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.