Коронный разряд своими руками
Добавил пользователь Skiper Обновлено: 19.09.2024
Коронный разряд - возникновение, особенности и применение
В условиях резко неоднородных электромагнитных полей, на электродах с высокой кривизной наружных поверхностей, в некоторых ситуациях может начаться коронный разряд — самостоятельный электрический разряд в газе. В качестве острия, подходящей для данного явления формы, может выступать: острие, провод, угол, зубец и т. д.
Главное условие для начала разряда — вблизи острого края электрода должна присутствовать сравнительно более высокая напряженность электрического поля, чем на остальном пути между электродами, создающими разность потенциалов.
Для воздуха в нормальных условиях (при атмосферном давлении), предельное значение электрической напряженности составляет 30кВ/см, при такой напряженности на острие электрода уже появляется слабое свечение, напоминающее по форме корону. Вот почему разряд называется коронным разрядом.
Для такого разряда характерно протекание процессов ионизации только возле коронирующего электрода, при этом второй электрод может выглядеть вполне обычно, то есть без образования короны.
Коронные разряды можно наблюдать иногда и в природных условиях, например на верхушках деревьев, когда этому способствует картина распределения природного электрического поля (перед грозой или в метель).
Процесс формирования коронного разряда протекает следующим образом. Молекула воздуха случайно ионизируется, при этом вылетает электрон.
Электрон испытывает ускорение в электрическом поле возле острия, и достигает достаточной энергии, чтобы как только встретит на своем пути следующую молекулу — ионизировать и ее, и снова вылетает электрон. Число заряженных частиц, движущихся в электрическом поле возле острия, лавинообразно увеличивается.
Если острым коронирующим электродом является отрицательный электрод (катод), в этом случае корона будет называться отрицательной, и лавина электронов ионизации будет двигаться от коронирующего острия — в сторону положительного электрода. Образованию свободных электронов способствует термоэлектронная эмиссия на катоде.
Когда движущаяся от острия лавина электронов достигает той области, где напряженности электрического поля оказывается уже не достаточно для дальнейшей лавинной ионизации, электроны рекомбинируют с нейтральными молекулами воздуха, образуя отрицательные ионы, которые далее становятся носителями тока в наружной от короны области. Отрицательная корона имеет характерное ровное свечение.
В случае, когда источником короны является положительный электрод (анод), движение лавин электронов направлено к острию, а движение ионов — наружу от острия. Вторичные фотопроцессы возле положительно заряженного острия способствуют воспроизведению запускающих лавину электронов.
Вдали от острия, где напряженность электрического поля не достаточна для обеспечения лавинной ионизации, носителями тока остаются положительные ионы, движущиеся в сторону отрицательного электрода. Для положительной короны характерны стримеры, распускающиеся в разные стороны от острия, а при более высоком напряжении стримеры приобретают вид искровых каналов.
На проводах высоковольтных линий электропередач тоже возможна корона, причем здесь это явление приводит к потерям электроэнергии, которая в основном расходуется на движение заряженных частиц и частично на излучение.
Корона на проводах линий возникает в том случае, когда напряженность поля на них превосходит критическую величину.
Корона вызывает появление высших гармоник в кривой тока, которые могут резко усилить мешающее влияние линий электропередач на линии связи, и активной составляющей тока в линии, обусловленной движением и нейтрализацией объемных зарядов.
Если пренебречь падением напряжения в коронирующем слое, то можно принять, что радиус проводов, а следовательно, и емкость линии периодически увеличиваются, причем колебание этих величин происходит с частотой, в 2 раза большей, чем частота сети (период этих изменений заканчивается в течение полупериода рабочей частоты).
Так как на потерю энергии при короне в линии существенное влияние оказывают атмосферные явления, то при расчете потерь необходимо учитывать следующие основные виды погоды: хорошая погода, дождь, изморозь, снег.
Для борьбы с данным явлением, провода ЛЭП расщепляют на несколько штук, в зависимости от напряжения на линии, чтобы уменьшить локальные напряженности вблизи проводов, и предотвратить образование короны в принципе.
Благодаря расщеплению проводов уменьшается напряженность поля вследствие большей поверхности расщепленных проводов по сравнению с поверхностью одиночною провода того же сечения, причем заряд на расщепленных проводах увеличивается в меньшее число раз, чем поверхность проводов.
Меньшие радиусы проводов дают более медленный рост потерь на корону. Наименьшие потери на корону получаются, когда расстояние между проводами в фазе будет 10 — 20 см. Однако из-за опасности зарастания гололедом пучка проводов фазы, что вызовет резкое увеличение давления ветра на линию, расстояние принимают равным 40 — 50 см.
Кроме того на высоковольтных ЛЭП применяют антикоронные кольца, представляющие собой тороиды из проводящего материала, обычно металла, который прикреплен к терминалу или другой аппаратной части высоковольтного оборудования.
Роль коронирующего кольца заключается в распределении градиента электрического поля и понижении его максимальных значений ниже порога короны, таким образом коронный разряд предотвращается полностью, либо разрушительные эффекты разряда хотя бы переносятся от ценного оборудования — на кольцо.
Практическое применение коронный разряд находит в электростатических очистителях газов, а также для обнаружения трещин в изделиях. В копировальной технике — для заряда и разряда фотобарабанов, и для переноса красящего порошка на бумагу. Кроме того, при помощи коронного разряда можно определить давление внутри лампы накаливания (по размеру короны в одинаковых лампах).
Вы когда-нибудь видели вокруг высоковольтных проводов красивое свечение, а в сырую погоду, проходя мимо ЛЭП, слышали не очень приятное потрескивание? Все это является проявлением коронного разряда. В этой статье я расскажу механизм его образования, а так же почему его так не любят все энергетики. Итак, начнем.
Что такое коронный разряд
Сначала давайте дадим определение этому эффекту, итак Коронный разряд - это самостоятельный разряд в газовой среде , который появляется в сильно неоднородных полях у электродов со значительной кривизной поверхности (острая грань).
Главным условием начала образования разряда является то, что возле острия обязательно должна быть повышенная напряженность электрического поля, чем на остальном пути между электродами, которые как раз и создают разность потенциалов.
Само по себе воздушное пространство является диэлектриком и при стандартном давлении максимальное значение электрической напряженности равно 30 кВ/см . Именно при подобных показателях на кончике электрода начинает формироваться еле различимое свечение, которое внешне похоже на корону. Из-за этого такой тип разряда и стали именовать коронным.
Что примечательно данный процесс ионизации обычно протекает только вокруг коронирующего электрода, а второй электрод при этом выглядит обычно (корона отсутствует).
Примечание. Не думайте, что это явление имеет чисто техногенный характер. Такое явление встречается и в естественной среде. Так, например, на кронах высоких деревьев перед сильной грозой или же пургой.
Как формируется коронный разряд
Итак, теперь давайте разберем поэтапно процесс образования данного разряда (будет рассмотрена общепринятая теория).
Произвольная молекула воздуха случайным образом ионизируется, в результате этого отделяется электрон, который ускоряется под воздействием электромагнитного поля возле острого края. И электрон набирает такое количество энергии, что при столкновении со следующей молекулой происходит ионизация новой молекулы (при этом так же отделяется электрон).
А это значит, что общее количество заряженных частиц, которые активно перемещаются в магнитном поле вокруг острия, растет лавинообразным образом.
В случае того, если коронирующим электродом стал отрицательный электрод (катод), то данную корону именуют отрицательной, а лавина электронов в таком случае станет перемещаться от острия в направлении к положительному электроду.
Как только перемещающиеся электроны попадают в область, где напряженность электрического поля уже не позволяет поддерживать лавинообразную ионизацию, электроны начинают рекомбинировать с молекулами воздуха, при этом формируются отрицательные ионы, оные становятся носителями тока во внешней от короны области. Корона с отрицательным зарядом отличается равномерным свечением.
Если источником короны оказывается положительный электрод (анод), то лавина электронов перемещается к острию, а ионы наоборот стремятся наружу от острия.
В результате этого процесса на определенном расстоянии от острия, где электромагнитное поле ослабевает, носителями заряда остаются лишь положительно заряженные ионы, устремляющиеся в сторону отрицательного электрода.
И получается, что отличительной особенностью положительной короны являются стримеры, которые могут обретать вид искровых каналов.
В чем вред коронного разряда
Формирование коронного разряда на ВЛ приводит к увеличению потерь электроэнергии. Для того, чтобы избежать этого явления, в зависимости от класса напряжения, фазу разделяют на некоторое количество отдельных проводников. Это позволяет снизить локальную напряженность возле проводов и не допустить формирование коронного разряда в принципе.
Помимо этого могут быть применены анти-коронные кольца, которые внешне представляют из себя тороиды, выполненные из проводящего металла. При этом эти изделия крепятся обычно к терминалам либо другой высоковольтной части оборудования.
Где используют этот эффект
Данный процесс научились использовать и во благо. Так, например, коронный разряд применяется в электростатических очистителях газов для отыскания дефектов (трещин) в готовых изделиях. В копировальной технике для зарядки, разрядки фотобарабанов и переноски тонера на бумагу.
Заключение
Это все, что я хотел вам рассказать о таком несомненно красивом явлении как коронный заряд. Если статья оказалась вам интересна, то оцените ее лайком и спасибо за ваше драгоценное внимание!
Коронный разряд возникает при электрическом пробое газа; он может быть использован как химический катализатор. В таком разряде образуются свободные радикалы, способствующие химическим реакциям.
Газы в обычных условиях — хорошие электрические изоляторы. Но в достаточно сильном электрическом поле происходит пробой; молекулы газа ионизуются, и газ становится проводником. Если между грозовыми облаками и землей ударяет молния или между двумя электродами в лабораторной установке вспыхивает искра, то такой внезапный пробой создает искровой канал. Когда же между электродами помещен барьер в виде диэлектрика или изолятора, канал не образуется: препятствие мешает развиться разряду. Вместо горячей локализованной дуги между электродами появляется более холодное расплывчатое свечение.
При атмосферном давлении слабый синеватый разряд сразу указывает на неполный пробой газа; он и называется коронным разрядом (или короной). В электротехнике появление короны — сигнал бедствия. Если, например, высоковольтные линии начинают светиться в плохую погоду — это значит, что напрасно тратится электрическая энергия. Но коронный разряд может быть и полезным.
Мы проводим исследования по использованию короны в качестве катализатора с широким диапазоном действия.
Ионная и ковалентная связи
Любой электрический пробой в газах приводит к увеличению химической активности. Гроза выбрасывает на землю тонны азотной кислоты — продукта реакции, в которой участвуют азот, кислород и водяной пар атмосферы. Здесь электричество — молния — служит химическим катализатором. Это не должно нас удивлять: ведь все химические связи между атомами имеют электрическую природу.
В неорганических солях связь ионная. Одни атомы этих веществ имеют лишний электрон, а у других — его не хватает. Противоположно заряженные атомы притягиваются друг к другу. Соли можно разложить с помощью электролиза; ионы разных знаков при этом движутся к противоположным электродам.
В большинстве других молекул связь ковалентная. Притягивающиеся атомы делят между собой два орбитальных электрона. Ну, как будто бы два ядра завернуты в одну упаковку, образованную двумя электронами.
История. Новые возможности
Идея использовать коронные разряды в качестве катализатора была высказана впервые еще 100 лет тому назад. Однако создание коронных разрядов оказалось не простым делом. Взаимодействие высоковольтного разряда с веществом изолятора ставило, казалось, неразрешимые задачи: выход продукта сильно колебался, электрическое оборудование было ненадежным…
Информация, полученная в радиационной химии, подходит для исследований короны, так как в обоих случаях мы имеем дело со свободными радикалами, образованными электронным ударом. Радикал — часть молекулы, действующая как самостоятельная единица. Например, атом водорода — радикал; то же можно сказать о метильной группе (СНЧ), аминной группе (NН2) и ацетильной группе (СН3СО). Обычно радикалы связываются с другими атомами ковалентной связью и таким образом образуют молекулу. Если же связь разрушена, радикал остается с одним или с большим числом неспаренных электронов. В этих условиях радикал охотно соединяется с другим атомом или группой атомов. Он чрезвычайно активен и существует в свободном состоянии в лучшем случае доли секунды. Задача радиационной химии и химии коронного разряда — создавать свободные радикалы в таком окружении, которое позволяет с большой вероятностью образовывать желаемые молекулы.
Таким образом энергия короны более дешева, чем какая-либо другая доступная в настоящее время энергия активации электронами. Однако излучение высокой энергии обладает тем преимуществом, что оно проникает внутрь жидкостей и твердых тел. Коронный же разряд происходит лишь в газах и создает свободные радикалы только в газе или смеси газов. Однако свободные радикалы газовой фазы могут воздействовать и на молекулы жидкости или мелкоразмолотого твердого тела.
Как образуется коронный разряд. Как он действует
Инициаторы коронного разряда — небольшое число случайных электронов, которые всегда присутствуют в газах благодаря действию космических лучей или фона радиоактивных элементов. Если на газ наложить высокое напряжение (примерно от 10 до 15 киловольт), то электроны будут разгоняться в сильном электрическом поле по направлению к аноду. На своем пути они соударяются с молекулами газа и отталкиваются из-за большого различия масс, подобно тому как мяч для пинг-понга отскакивает от шара для игры в кегли. Затем движение электронов снова ускоряется (или умедляется). Иногда электрон имеет достаточно большую длину свободного пути, тогда он набирает большую энергию и при соударении с молекулой может преодолеть барьер отталкивания орбитальных электронов. При этом произойдет одно из двух явлений. В первом случае орбитальный электрон будет выбит из молекулы, образуется положительный ион и добавочный свободный электрон, который в свою очередь может соударяться с другой молекулой; однако чаще орбитальный электрон остается в молекуле, но переходит на нестабильную орбиту с большей энергией, образуя возбужденную молекулу. Вскоре в газе образуется много свободных электронов, положительных ионов, возбужденных молекул, много тепла и света, короче — развивается коронный разряд. Возбужденные молекулы не стабильны: они спонтанно распадаются на свободные радикалы. Весь процесс образования короны занимает приблизительно сто наносекунд. Он повторяется каждый раз, когда электрическое поле изменяет свое направление.
Синтез озона из кислорода — это типичная трехступенчатая реакция в короне. Электроны при соударении создают положительные ионы и возбужденные молекулы кислорода. Последние диссоциируют на свободные радикалы (атомы кислорода). Такие атомы очень активны. Соединяясь с остальными молекулами кислорода, они образуют желаемый продукт — озон. Можно сделать несколько общих выводов о процессах в короне на основе изучения синтеза озона. Во-первых, озон на энергетической шкале стоит выше, чем кислород. Он активнее, сильнее окисляет, иногда даже взрывается. Следовательно, в отличие от обычного хода химической реакции в короне часто синтезируются продукты с большей энергией, менее стабильные, чем исходные материалы. Во-вторых, эффективность синтеза озона уменьшается по мере накопления его в разряде, так как он чувствительнее к воздействию коронного разряда, чем кислород. То же самое наблюдается у многих других продуктов, синтезированных в короне. Поэтому продукты реакции должны быстро удаляться из активной зоны.
Наконец, кислород, введенный в озонатор, должен быть сухим. В присутствии водяного пара электроны и радикалы более активно взаимодействуют с молекулами воды, чем с молекулами кислорода. Обобщая сказанное, можно сделать вывод, что исходные материалы в короне должны быть химически чистыми. В противном случае коронный разряд будет воздействовать на наиболее уязвимые молекулы и энергия растратится на побочные реакции.
Немного о конструкции реактора
После того, как мы описали коронный разряд и то, что он дает для химии, можно перейти к практическому применению короны в реальных химических процессах. Одна из важнейших задач технического применения короны — создание коронной разрядной камеры, или реактора.
Наиболее просто решать задачу, когда и исходный материал, и получаемые продукты — газы.
В этом случае реактор может состоять из большего числа близко расположенных плоских или цилиндрических электродов, окруженных изоляторами соответствующей формы. Между электродами возбуждается коронный разряд и проходят газы. Синтезируемые молекулы непрерывно удаляются из смеси газов, выходящих из реактора, а газ направляется вновь в реактор, где происходит дальнейшая переработка исходного материала.
Если один из материалов — жидкость, необходимо обеспечить длительное существование двухфазной системы, чтобы свободные радикалы, возникающие в газе, могли встречаться с молекулами жидкости. В одной конструкции, удобной для исследования (но, по-видимому, не эффективной для промышленности), коронный разряд возбуждается непосредственно над поверхностью жидкости, в которую диффундируют радикалы; для повышения эффективности разряда лучше все содержимое немного перемешивать.
В нашей лаборатории были разработаны системы для газов, для газа и жидкости, а также для порошков и газа. Обычно мы работали с напряжением от 10 до 15 киловольт и плотностью тока от 50 до 100 микроампер на 1 см 2 . Эти значения использовались при частоте переменного напряжения 10 килогерц, при других частотах они были пропорционально выше или ниже.
Но возможно, конечно, что ошибаемся мы — опасно быть догматиком в развивающейся области техники.
Примеры синтеза в коронном разряде
Корона эффективна для широкого класса химических реакций. Исходя из старого примера синтеза озона, можно назвать большое число аналогичных реакций, в которых простые молекулы переходят в более сложные, с большей энергией.
Перекись водорода, которая обычно создается при низковольтном электролизе,— подходящий кандидат для синтеза в короне. Немецкие химики еще перед второй мировой войной почти закончили разработку экономически выгодной технологии. Реакция идет прямым путем. Молекула воды в короне разлагается на свободный радикал гидроксила (ОН) и атом водорода. Два гидроксила соединяются в перекись водорода (Н2О2).
Другим подходящим продуктом является гидразин — азотный аналог перекиси водорода. Он используется в качестве топлива для ракет и мог бы иметь другие применения, если бы его удалось изготовлять недорогим способом.
В нашей лаборатории мы возбуждали коронный разряд в аммиаке. Возбужденная молекула аммиака (NH3) диссоциирует на аминный радикал и радикал водорода, который создает еще один радикал аминной группы, отнимая водород от аммиака. Два аминных радикала соединяются в молекулу гидразина (Н2Н4). Можно в короне имитировать синтез азотной кислоты молнией.
Коронный разряд особенно удобен для синтеза наиболее активных веществ. Например, существует несколько нестойких окислов фтора, разрушающихся при температуре их синтеза обычными методами. Исследовательская группа университетских ученых синтезировала их в короне при низкой температуре.
Низкая температура не препятствует возбуждению коронного разряда и образованию свободных радикалов; но она сохраняет продукты реакции, когда радикалы объединяются. Группа сотрудников университета завершила синтез в короне еще более необыкновенных веществ — к благородным газам ксенону и криптону были присоединены фтор и окись фтора .
Можно с уверенностью утверждать, что благодаря малому расходу энергии в короне, она найдет широкое применение в создании большого числа материалов. Мы исследовали много таких возможных применений. В их числе — полимеризация, крекинг нефти, очистка воды.
Коронный разряд очищает воду
Коронный разряд уже в течение ряда лет играет некоторую роль в очистке воды, правда, не непосредственную.
Синтезированный в короне озон используют для очистки питьевой воды. Его эффективность объясняется тем, что озон — сильный окислитель. Непосредственное химическое и бактериологическое действие коронного разряда на воду, очевидно, аналогично действию озона, только более эффективно. Корона образует на поверхности воды гидроксильный и гидроперекисный (НОО) радикалы. Они диффундируют в воду, где убивают бактерии, нарушая в них процесс обмена веществ. Радикалы взаимодействуют также с любыми органическими примесями, начиная процесс окисления, который продолжается до тех пор, пока органические вещества, включая мертвые бактерии и стойкие дезинфицирующие средств полностью не превратятся в безвредные молекулы.
Есть надежда, что коронный разряд может произвести полную очистку сбрасываемых вод. Это поможет использовать их для водоснабжения городов. По нашему мнению, для обработки воды можно использовать несколько разных по конструкции коронных реакторов, в том числе модель с вращающимся диском, трубчатый реактор, в котором вода и воздух — или кислород — закручиваются между концентрическими электродами; но необходимо продолжать разработку конструкции реактора, более эффективно доставляющего радикалы в воду. Тем не менее очевидно, что очистка воды — это одна из наиболее обещающих областей использования техники коронного разряда.
Коронный реактор хорош не только для очистки городской воды, но и для совсем других цепей. Например, он может заменить пастеризацию при изготовлении бутылочного пива.
Полимеризация в коронном разряде
Первые исследователи коронного разряда были обеспокоены неожиданными отложениями, которые покрывали их оборудование. До века господства пластмасс цель органической химии состояла в получении чистых, легко описываемых соединений, и поэтому образование таких остатков представлялось в то время нежелательным явлением. Теперь ученым ясно, что эти смолистые отложения были полимерами — длинные цепочки молекул образовывались из последовательно соединившихся свободных радикалов, возникших в коронном разряде.
Полимеризация — одно из основных направлений химической индустрии; кажется вероятным, что полимеризация будет одной из наиболее успешных областей применения коронного разряда. Наиболее привлекательно использовать его для нанесения тонких пленок полимеров на листы металла, пластмассы или ткань.
Материал, предназначенный для покрытия, мы вводили в коронный реактор вместе с подходящим мономером в виде газа или пара. Радикалы и ионы, образованные в короне, полимеризовались и конденсировались на материале, продолжая полимеризоваться и там под влиянием как собственных радикалов, так и бомбардировки электронами короны. Возникающее покрытие хорошо держится, имеет всюду одинаковую толщину. Его свойства можно контролировать, так как они зависят от выбранных мономеров, скорости потока газа, мощности коронного разряда, температуры и других параметров. Покрытие может быть либо клейким, либо, если молекулы сцеплены бесчисленными связями во многих направлениях, твердым, нерастворимым и непроницаемым.
Большим преимуществом полимеризации в короне является возможность сразу, в один цикл получить окончательное покрытие из недорогого мономера.
Коронный разряд в крекинге
Одной из основных операций переработки нефти и угля является крекинг-процесс, в котором большие молекулы нефти или угля разбиваются на меньшие, летучие молекулы. Крекинг основывается на химии свободных радикалов и, по-видимому, может быть проведен в коронном разряде. Однако обычный бензин достаточно дешев, и поэтому применение коронного разряда пока не стало экономически выгодным.
Ситуация может стать совсем другой для некоторых специфически нефтехимических процессов, чувствительных к коронному разряду. Мы пытались очистить в короне тяжелую нефть от серы. Сера в нефти, используемой как горючее, — серьезный источник загрязнения воздуха. В ходе предварительных исследований в корону помещался уголь. Мы обнаружили, что сернистый водород был всегда одним из первых продуктов взаимодействия коронного разряда с углем. В угле (и, как мы надеемся, в нефти) коронный разряд, по-видимому, наиболее легко разрывает химические связи серы.
Первоначальная цепь работы с углем состояла в том, чтобы превратить значительную часть угля в жидкое и газообразное топливо. Остающаяся часть угля могла быть использована как источник энергии коронного разряда. Во время обеих мировых войн немецким химикам удавалось создавать бензин и нефть из угля методом гидрирования. Но в мирное время этот процесс не экономичен.
Мы намеревались уменьшить стоимость и увеличить выход высокооктанового бензина, используя коронный разряд при атмосферном давлении; брали для этого реактор с вращающимся диском, а также и некоторые другие.
Диск доставлял в зону короны уголь в виде пленки пыли или каменноугольного дегтя. Там он расщеплялся под действием электронов и свободных радикалов в потоке водорода или метана.
Полученные продукты содержали множество летучих углеводородов, включая алифатические и ароматические молекулы — бензол, ксилол и толуол. Однако процесс оказался недостаточно эффективным.
Циклические молекулы, входящие в состав угля, поглощают много электрической энергии. Молекулы не расщепляются, а отдают энергию в виде тепла.
В некоторых атомных реакторах нефть используют как регулятор процесса, так как она, имея аналогичное молекулярное строение, эффективно поглощает энергию.
Итак, коронный разряд пригоден для получения полупродуктов из угля, но в настоящее время отсутствует экономически выгодный метод для превращения угля в жидкое топливо.
Однако, возможно, дальнейшие исследования изменят это утверждение. На данной стадии исследований химии коронного разряда не существует такого суждения, которое можно было бы рассматривать как окончательное.
Прорыв выхлопных газов
Коронный разряд
В условиях полной чистоты и герметичности свечного колодца след от коронного разряда практически не виден глазу. Но вокруг свечи зажигания всегда присутствует некоторое количество частиц масла, топлива и других технических жидкостей. При появлении коронного разряда происходит ионизация воздуха и частички масла притягиваются к изолятору, оставляя на нем тот самый коричневый ободок.
Коронный разряд — это ток утечки, и, например, в случае с промышленными высоковольтными линиями такая утечка может достигать высоких значений. В случае со свечами зажигания она настолько незначительна, что не влияет на работоспособность.
Величина следа от коронного разряда зависит в первую очередь от плотности прилегания наконечника высоковольтного провода или наконечника индивидуальной катушки зажигания к изолятору свечи. Поэтому если при замене свечей обнаруживается значительный след от коронного разряда, очень вероятно, что наконечник потерял эластичность. В данном случае мы можем использовать след от коронного разряда на изоляторе как полезный диагностический инструмент, говорящий прежде всего об изношенности свечных наконечников.
В случае сильного износа неплотное прилегание наконечника может вызвать опасный поверхностный пробой свечи. Это разряд напряжения, возникающий между корпусом свечи и центральной клеммой. Пробой крайне нежелателен: он ослабляет искру в камере сгорания или даже полностью предотвращает ее возникновение.
Для уменьшения вероятности поверхностного пробоя корпус изолятора выполнен ребристым: это фактически увеличивает расстояние между корпусом и клеммой. Так, например, напряжение пробоя на корпусе без ребер составляет порядка 20 кВ, а с ребрами — уже 30 кВ. Но поскольку максимальное напряжение на свечах зажигания может достигать 40 кВ, без исправного свечного наконечника пробой все же может возникнуть.
Именно поэтому след от коронного разряда, возникающий при неплотном прилегании свечного наконечника, не только безвреден, но и отчасти полезен. Он помогает понять, что пора менять провода высокого напряжения или индивидуальные катушки зажигания. Иначе дело может дойти до поверхностных пробоев, которые вредны как для свечи зажигания, так и для двигателя в целом.
Следы на изоляторе свечи зажигания — весьма ценная информация. По следам от прорыва выхлопных газов, поверхностного пробоя или по следу от коронного разряда опытный специалист всегда определит, нужна ли замена свечи или катушки зажигания. Если все-таки нужна, всегда можно положиться на DENSO — в электронном каталоге компании вы найдете все необходимые запчасти и расходники.
Читайте также: