V monografiji so podrobno predstavljene lastnosti plinskih odvodnikov in fizikalno ozadje njihovega delovanja. V ta namen so bile izdelane številne raziskave električnih prebojev v plinskih odvodnikih z različnimi polnilnimi plini, različno geometrijo in različnimi materiali. Predstavljeni so tudi postopki izdelave plinskih odvodnikov, kjer je zelo pomembno poznavanje vakuumske tehnike in ostalih visokotehnoloških procesov. Poleg tega so prikazani so tudi primeri nastanka prenapetosti in primerne uporabe odvodnikov v praktičnih primerih.
C.02 Uredništvo nacionalne monografije
COBISS.SI-ID: 253193216Tehnični problem je konstrukcijska rešitev plinskega odvodnika, ki bo zasnovan na kovinskem ohišju s funkcijo zunanje elektrode v kombinaciji z zaščitnim elementom za grafitne nanose, ki morajo biti tako oblikovani, da omogočajo optimalno hitrost odziva plinskega odvodnika ob prekomernem zvišanju napetosti. Oblika zaščitnega elementa mora biti taka, da ob nastanku obloka v notranjosti plinskega odvodnika ščiti površino izolirnega elementa od par materiala, prednostno bakra iz katerega je narejeno ohišje, oz zunanja elektroda. Pri segrevanju, ki nastane zaradi gorenja obloka se namreč baker prične relativno hitro taliti in izparevati, kar lahko povzroči hude termične poškodbe na zunanji elektrodi v notranjosti plinskega odvodnika. Pri tem pa izparjeni material lahko povzroči nastanek tanke prevodne plasti na izolirnih elementih, kar vpliva na znižanje omske upornosti med elektrodama. Vse to lahko vpliva na spremembo vžignih napetosti in s tem na samo uporabnost plinskega odvodnika. Z namenom izboljšanja visokotemperaturne obstojnosti notranjosti zunanje elektrode je potrebno narediti ščit iz materialov, ki imajo dobro odpornost proti visokim temperaturam, poleg tega pa so tudi dobri prevodniki električnega toka. Značilna materiala sta molibden ali volfram-baker, kjer je delež volframa vsaj 10 %. Ščit mora pokriti vsaj najbolj obremenjene dele zunanje elektrode, to je predvsem del okoli konice notranjega dela sredinske elektrode, ki je prednostno prav tako iz visokotemperaturno odpornih materialov (molibden ali volfram-baker). Elektrodi ločuje izolativni element, ki je prednostno iz keramike ali po kemijskih lastnostih podobnega materiala. Nanos grafitnih sledi naj bo na enem ali obeh izolirnih elementih, pri čemer naj oblika grafitnih sledi omogoča ustrezno hitrost odziva plinskega odvodnika na naraščajočo prenapetost. To je pomembno predvsem pri hitrem naraščanju napetosti, ki je običajno velikostnega reda 109 V/s ali več. S hitrostjo odziva plinskega odvodika je opredeljena dinamična vžigna napetost, ki je vedno višja od vžigne napetosti pri počasnem naraščanju napetosti (npr.: 100 V/s). Z nanosom grafitnih sledi na izolirni element se lahko zniža dinamična vžigna napetost. S tem se poveča zaščitni nivo prenapetostne zaščite saj je najvišja možna napetost na plinskem odvodniku s hitrim odzivom nižja kot v primeru plinskega odvodnika s počasnim odzivom. Te dinamične vžigne napetosti pri plinskih odvodnikih za visokotokovne udare morajo običajno biti nižje od 1500 V.
F.33 Patent v Sloveniji
COBISS.SI-ID: 36599557Poročilo je nastalo v sklopu povezovanja inter- in multi-disciplinarnega strokovnega znanja in izkušenj na področju prenapetostnih zaščit, pridobljenih v zadnjih nekaj letih. Združeno je v enem samem dokument in je namenjeno za prihodnjo uporabo za študente in strokovnjake, ki se zanimajo in ukvarjajo s temi vprašanji. Vidiki v zvezi z električnimi vezji, plazma-material interakcije, matematična teorija, numerično modeliranje in simulacije, itd, do nekaterih pomembnih temeljnih načel, ki zadevajo tako stacionarne in pulzne razelektritve, ki so vključeni v vsestransko »virtualno eksperimentalno razelektritveno napravo« ('virtual-experimental discharge-device VEDD). Takšna virtualna naprava bo zgrajena v obliki niza kinetičnih in plinskih numeričnih kod, podobno tisti, ki se trenutno razvija z našimi sodelavci iz Univerze Michigen (PTSG skupina), ampak opremljena z več fizike in diagnostike, tako da je bilo primerno za manjše dimenzije z visoko gostoto impulza plazme. Ta dokument je prvi osnutek monografije, v katero se ta dokument je vključuje (kot je bilo že dogovorjeno z npr prof Osmokrovic in njegovo skupino iz Beograda), ki bo še nadgrajen v smislu besedila in oblikovanja. Objavljeni bo pred koncem tega projekta. Neobjavljeno gradivo predstavljeno v tem poročilu je trenutno sestavljena iz nekaterih vprašanj, ki so bile preiskane med tem projektom.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 12738587