การคำนวณหาสนามไฟฟ้าแรงสูงของแก็ปแท่งกลม-ระนาบด้วยวิธีจำลองแบบประจุ

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้รายงานผลการศึกษาและวิจัยการคำนวณศักย์และสนามไฟฟ้าด้วยวิธีจำลองแบบประจุของอิเล็คโทรดแท่งกลมปลายมนกับระนาบที่มีระยะแก็ป 5 มิลลิเมตร และขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของแท่งกลมปลายมนเท่ากับ 10, 20, 40, 80 และ 100 มิลลิเมตร ใช้ค่าสนามไฟฟ้ากระจายที่คำนวณได้จากวิธีจำลองแบบประจุคำนวณหาแรงดังเริ่มต้นในก๊าซ SF6 และอากาศที่มีความดันตั้งแต่ 0.2 บาร์ ถึง 5.0 บาร์ ตามเงื่อนไขทฤษฎีสตรีมเมอร์ โดยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณ ผลของการคำนวณค่าความเครียดของสนามไฟฟ้าของแรงดัน เริ่มต้นต่อความดันก๊าซในเทอมของผลคูณระหว่างความดันก๊าซกับรัศมีแท่กลมปลายมนจนถึง 25 บาร์-เซนติเมตร เป็นไปตามกฏแห่งความคล้ายคลึงกัน (Similarity law) ในภาคทดลองด้ำการทดลองหาค่าแรงดันโคโรนาเริ่มเกิดและแรงดันเบรคดาวน์นอากาศของอิเล็คโทรดแท่งกลมปลายในกับระบบที่มีระยะแก็ปและความดันเท่ากับในภาคการคำนวณ แต่ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของแท่งกลมปลายมนมีขนาดโตสุดเท่ากับ 40 มิลลิเมตร ทำการทดลองด้วยแรงดันกระแสตรงและแรงดันกระแสสลับ 50 แฮร์ดซ์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นเด่นชัดว่าลักษณะของแรงดันเบรกดาวน์อาจจะเป็นแบบโคโรนาเบรกดาวน์ หรือเบรคดาวน์โดยตรงขึ้นอยู่กับระดับความไม่สม่ำเสมอของสนามไฟฟ้า และความดันอากาศตลอดช่วงความดันอากาศที่ทดลองพบว่าที่แฟกเตอร์สนามไฟฟ้ามากกว่า 57.2% ลักษณะของเบรดดาวน์เป็นแบบเบรดดาวน์โดยตรง ค่าแรงดันเริ่มต้นแปรตามค่าความดันอากาศ ทำการเปรียบเทียบค่าแรงดันเริ่มต้นของแรงดนกระแสตรงกับกระแสสลับพบว่าค่าแรงดันเริ่มต้นกระสอนสลับมีค่าใกล้เคียงแรงดันกระแสตรงขั้วลบ เปรียบเทียบค่าแรงดันเริ่มต้นที่ได้จากการทดลองกับผลการคำนวณพบว่าผลของการทดลองต่ำกว่าค่าทางทฤษฎีโดยมีความแตกต่างเฉลี่ยอยู่ในเกณฑ์ 10%