Явления при стекании тока в землю

[Ponchik]

vek88 в сообщении #423803 писал(а):

из-за падающей вольтамперной характеристики

А что такое "падающая вольтамперная характеристика"?
Да, на ВЛ-220 кВ в гирлянде 10-14 изоляторов.

[vek88]

Ponchik в сообщении #423886 писал(а):

vek88 в сообщении #423803 писал(а):

из-за падающей вольтамперной характеристики

А что такое "падающая вольтамперная характеристика"?
Да, на ВЛ-220 кВ в гирлянде 10-14 изоляторов.

А вот это:

Ponchik в сообщении #421956 писал(а):

Электрическое поле под влиянием напряжённости 15 кВ/м создаёт (наводит) на электродах лампы напряжение порядка 18 кВ. Этого напряжения достаточно для поджигания лампы.
После поджигания и образования тлеющего разряда, напряжение на лампе снижается до 200 В. (Из вольт-амперной характеристики, приведённой в учебнике, где так же указана нижняя величина тока 0,0001-0,001 А ).

+ в обычных условиях лампа выходит на режим, в котором снижение напряжения влечет увеличение тока, если не ставить балласт.

Другое название - "отрицательное (дифференциальное) сопротивление".

См. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C4%ED%E5% ... 1%E2%E5%F2

Цитата:

Особенности подключения
Люминесцентная лампа, в отличие от лампы накаливания, не может быть включена напрямую в электрическую сеть. Причин для этого две:

- Для зажигания дуги в люминесцентной лампе требуется предварительный прогрев электродов и импульс высокого напряжения.

- Люминесцентная лампа имеет отрицательное дифференциальное сопротивление, после зажигания лампы ток в ней многократно возрастает. Если его не ограничить, лампа выйдет из строя.

Для решения этих проблем применяют специальные устройства — балласты. Наиболее распространённые на сегодняшний день схемы: электромагнитный балласт с неоновым стартером и различные разновидности электронных балластов.

А в нашем случае ток ограничен малой емкостью, поэтому ЛДС ИМХО не попадает на участок с отрицательным наклоном вольтамперной характеристики. И высокого напряжения, видимо, достаточно. Следовательно, можно надеяться, что прогрев электродов, дроссель и прочие сложности не нужны.

[Ponchik]

Прошу прощения за урезание цитаты.

vek88 в сообщении #423871 писал(а):

ЗЫ. При наличии ограничения тока через лампу посредством малой емкости ДС ИМХО никакого снижения напряжения на лампе ДС из-за падающей вольтамперной характеристики не произойдет. Так что если на ней э.д.с. от ЛЭП будет 5 кв, то значит и мощность свечения будет определяться произведением этой э.д.с. на ток.

Конечно же, я знаю что такое «падающий участок» вольтамперной характеристики (ВАХ). Я полагал, что и Вы об этом догадываетесь. (Надо было поставить смайлик).
Просто я хотел обратить Ваше внимание на то, что как раз на таком участке ВАХ на лампе в любом случае происходит снижение напряжения. Даже если стоит балластное сопротивление, то повышение напряжения в сети вызовет увеличение тока, что приведёт к снижению напряжения на лампе. И наоборот.

vek88 в сообщении #423908 писал(а):

в обычных условиях лампа выходит на режим, в котором снижение напряжения влечет увеличение тока, если не ставить балласт.

Если не ставить балласт, то лампа просто сгорит. Вы неправильно понимаете ВАХ! При экспериментальном снятии (измерении, построении) ВАХарактеристики -- регулируют ток с помощью добавочного сопротивления в цепи (повышают от нуля) и замеряют напряжение, а не наоборот. Если наоборот, повышать напряжение от нуля, например автотрансформатором, то лампа сразу выходит на дуговой режим минуя все предыдущие стадии.
Балласт нужен по-любому.

vek88 в сообщении #423908 писал(а):

А в нашем случае ток ограничен малой емкостью, поэтому ЛДС ИМХО не попадает на участок с отрицательным наклоном вольтамперной характеристики. И высокого напряжения, видимо, достаточно.

Вообще-то на ВАХ-е газоразрядной лампы (шкала тока логарифмическая) имеются два участка с падающей характеристикой:
в переходной области от тёмного разряда к тлеющему, и
в области дугового разряда.

Из ВАХ следует, что напряжение на лампе в любом случае ограничено (киловольтов не будет), а вот ток неограничен (ограничивается только внешним сопротивлением).

[vek88]

Ponchik

Так Вы шутили? Это зря. А все, что Вы написали в последнем посте в данном случае не имеет отношения к делу. Так что я Вас понял, а Вы меня нет. Здесь у нас микроскопические токи и этим все сказано. Не может в нашем случае напряжение куда-то упасть. Догадайтесь почему?

Ponchik в сообщении #424011 писал(а):

Вы неправильно понимаете ВАХ!

И с чего Вы это взяли? Это Вы неправильно понимаете ситуацию.

А теперь по делу. Был после захода солнца снова на своей ЛЭП.

1. Поднял лампу над головой и менял ориентацию. Да - максимум, когда ось конструкции вертикальна. При горизонтальном положении не светится.

2. На земле не светится. Впрочем далеко отойти от лампы не мог - вокруг фонари и просто мог не увидеть свечение неонки.

3. Неонка без всего не светится - как ни крутил ее над головой и по всякому.

4. Отсоединил от крышки неонку - свечение уменьшилось, но не исчезло. Видимо, дело в длинном двужильном проводе (более метра) - он тоже дает некоторую емкость.

ЗЫ. Хорошая новость. Оценка напряженности у земли на самом деле значительно лучше (не поленился вспомнить тригонометрию для расчета равнодействующей трех фаз у земли) - под крайним проводом она около 0,5 от напряженности под одиночным проводом (раньше принял оценку 0,2, т.к. думал три фазы сильнее "съедят" друг друга). Так что под моей ЛЭП 220 Кв можно поймать у земли напряженность порядка 2 Кв/м.

Однако при этом ток через лампу ДС будет всего порядка 20 мка, а выделяемая мощность порядка 0,04 ватта - зметим ли мы такое свечение?

А увеличить существенно емкость? Для этого из листов кровельного железа делать конденсатор? Что-то типа 1-2 кв. метра площадь пластин? Что-то не хочется эти заниматься.

Или проще найти ВЛ 1150 Кв? Тогда мощность уже будет около 1 ватта? Но где ж я ее найду. При случае присмотрюсь к ЛЭП километрах в 20 от меня. Там тройные провода и изоляторов больше, чем на моей, т.е. не менее 330 Кв?

Однако следующим шагом просто проверю энергосберегающую лампу под моей ЛЭП с тем же конденсатором, который использовал с неонкой.

[neugierig]

Энергосберегающая лампа (которая вкручивается в обычный патрон вместо лампы накаливания) имеет встроенную схему запуска. Полагаю, схема эта может существенно повлиять на ход эксперимента. Не знаю точно, как. Но думаю, что присутствующие в схеме емкости, индуктивности и сопротивления просто переведут в тепло те небольшие токи, которые заставляют светиться неонку.

[vek88]

neugierig в сообщении #424175 писал(а):

Не знаю точно, как. Но думаю, что присутствующие в схеме емкости, индуктивности и сопротивления просто переведут в тепло те небольшие токи, которые заставляют светиться неонку.

У меня те же сомнения. Но попытка не пытка - проверю.

Тем более с этими лампами тоже возможны всякие нюансы, например, хреновенькие лампы мигают при подключении через выключатель с подсветкой (в выключенном положении). Мне понравилась статья о них в http://www.svetila.ru/?action=article&id=9. В частности, о мерцании сказано:

Цитата:

Важен правильный выбор емкости этого электролита. Чем выше его емкость, тем лучше он сглаживает пульсации, но тем больше вероятность мерцания лампы при работе с выключателем с подсветкой. Чем меньше емкость, тем хуже он сглаживает пульсации и тем меньше вероятность мерцания при работе с выключателем с подсветкой.

Разумеется, для традиционной ЛДС тоже свои схемы подключения - однако в рассматриваемых экспериментах все происходит без них - в этом принципиальное отличие традиционных ЛДС от энергосберегающих ламп в плане свечения под ЛЭП. Но у меня пока нет на руках традиционной ЛДС, поэтому продолжу эксперименты с того, что есть под рукой - энергосберегающие лампы.

[vek88]

Про неонки известно (см. Википедию), что напряжение зажигания порядка 100 в, а гашения - 40-65 в.

В случае штатного режима ЛДС зажигание порядка 0,6-2 Кв, гашения порядка 200 в.

Пытался найти напряжение зажигания/гашения для холодных и без подключения накала ЛДС - не нашел. Кто-нибудь знает что-нибудь об этом? Видимо, и для поджига надо больше, и тухнет при большем напряжении?

[neugierig]

На различных радиолюбительских форумах частенько можно найти несложные схемки безнакального запуска ЛДС - под лозунгом "дайте лампе вторую жизнь". Там либо в схеме напряжение видно будет, либо у людей поспрашивать подробности можно. Как вариант - форум сайта "паяльник" - латиницей cxem.net. Очень объёмный форум.

[vek88]

neugierig в сообщении #424278 писал(а):

На различных радиолюбительских форумах частенько можно найти несложные схемки безнакального запуска ЛДС - под лозунгом "дайте лампе вторую жизнь". Там либо в схеме напряжение видно будет, либо у людей поспрашивать подробности можно. Как вариант - форум сайта "паяльник" - латиницей cxem.net. Очень объёмный форум.

Покопался. В результате нашел очень неплохое описание газового разряда, см. http://www.neon-neon.ru/support/learning27.html.

Так что хорошо бы знать два параметра для конкретной холодной лампы ДС: напряжение зажигания и минимальный ток тлеющего разряда. Тогда в электрическом поле соответствующей напряженности и при достаточно большой емкости лампа запустится и возникнет тлеющий разряд.

Да еще интересно бы знать напряжение холодного тлеющего разряда.

Где-то у радиолюбителей попалось, что напряжение зажигания холодной лампы порядка 3 Кв. А минимальный ток и напряжение тлеющего разряда холодной лампы не нашел. ВАХи приводятся, но абстрактные.

А интересно, можно ли найти холодные ВАХи для конкретных выпускаемых ламп ДС? Вряд ли - ведь холодный запуск - это нештатный режим?

[neugierig]

Верно, нештатный. В энергосберегающих лампах разве что... Но для трубчатых ЛДС может быть удастся найти формулы, которые позволят расчитать напряжение исходя из длины, диаметра, давления, состава газа и т.п. Но тут помимо таблиц с коэффициентами потребуется техническая документация на лампы - копать в сети немало. Альтернативой может стать экспериментальный поиск напряжения. Но тут понадобится соответствующая аппаратура для создания напряжения например от 0,1 до 10 кВ с возможностью более-менее равномерной регулировки.

[vek88]

neugierig в сообщении #424359 писал(а):

В энергосберегающих лампах разве что...

Дык в энергосберегающих холодный запуск тоже нештатный? См. http://www.svetila.ru/?action=article&id=9.

neugierig в сообщении #424359 писал(а):

Но для трубчатых ЛДС может быть удастся найти формулы, которые позволят расчитать напряжение исходя из длины, диаметра, давления, состава газа и т.п. Но тут помимо таблиц с коэффициентами потребуется техническая документация на лампы - копать в сети немало. Альтернативой может стать экспериментальный поиск напряжения. Но тут понадобится соответствующая аппаратура для создания напряжения например от 0,1 до 10 кВ с возможностью более-менее равномерной регулировки.

Мои амбиции столь далеко не простираются. По крайней мере, пока.

На данный момент более доступной по трудозатратам представляется проверка реальной лампы ДС под ЛЭП. Но сначала надо к этому подготовится и все прочувствовать, чтобы выжать из опыта все возможное. Основная трудность, как мы уже гворили, обеспечить два параметра: напряжение зажигания и достаточный для тлеющего разряда ток.

Первое, ИМХО я смогу обеспечить даже под своей хилой ВЛ 220 Кв, например, поднятием ЛДС над головой, возможно, приделав сверху жестяную коробку (куплю для этого большую коробку с печеньем). В этом случае ИМХО жалких 3-4 Кв наберется.

А вот нужный для тлеющего разряда ток - это проблема. Ведь если, например, 20 мка будет на ВАХе "левее точки зажигания", то даже при достаточном напряжении разряд останется невидимым. Или, если 20 мка будет в самом начале левого падающего участка ВАХи, лампа тоже "не провалится" в тлеющий разряд? Кстати, я до сегодняшнего дня не знал, что разряд может быть невидимым - думал он в любом случае светится лишь больше или меньше, либо его просто нет. А оказывается нас подрывает возможность невидимого разряда.

Можно для увеличения тока соорудить гигантский конденсатор, скажем, из двух листов кровельного железа. Но пока что-то неохота впадать в гигантоманию.

Ну и, конефно, не грех поискать ВЛ помощнее. Вполне возможно, что это решит все проблемы.

Ну в общем, как и в любой реальной проблеме, надо учитывать соотношение цена/трудозатраты/качество.

[neugierig]

Гигантомания, помимо повышенной опасности поражения током, имеет ещё одну скрытую угрозу: какие-нибудь аборигены сообщат кому-нибудь о подозрительной возне под ЛЭП, и объясняй потом трудным дядям в погонах, что не террорист, не воруешь электричество бесконтактным способом, а просто проводишь эксперимент...

[vek88]

Это точно.

Вчера попытался найти тихое место под ЛЭП, но даже будучи на проходимце, увидев состояние дороги в этом тихом месте, не рискнул. Поэтому снова поехал на прежнее место, а рядом фонари и дома. Дык я постоянно оглядывался, пока ходил со своей относительно небольшой пока конструкцией. И собаку выпустил из машины, шоб об опасности предупредила в случае чего.

А представим себе, я из джипа вытащу конструкцию метр на метр на два?

Короче, гигантомания реально возможна не ранее лета - тогда можно будет ехать под ЛЭП и выбрать подходящее место. А сейчас там снежная целина - ездят только снегоходы.

[Ponchik]

vek88 в сообщении #424033 писал(а):

Здесь у нас микроскопические токи и этим все сказано. Не может в нашем случае напряжение куда-то упасть. Догадайтесь почему?

Не могу догадаться. Подскажите!

[vek88]

Ponchik в сообщении #424435 писал(а):

vek88 в сообщении #424033 писал(а):

Здесь у нас микроскопические токи и этим все сказано. Не может в нашем случае напряжение куда-то упасть. Догадайтесь почему?

Не могу догадаться. Подскажите!

Ну что ж, сами попросили. Так что не обижайтесь.

Ponchik в сообщении #421956 писал(а):

После поджигания и образования тлеющего разряда, напряжение на лампе снижается до 200 В. (Из вольт-амперной характеристики, приведённой в учебнике, где так же указана нижняя величина тока 0,0001-0,001 А ).
Ток, проходящий через лампу между проводом фазы и землёй, и ограниченный сопротивлением ёмкости величиной 1 пФ, составляет 0.000157 А, что чуть-чуть больше минимального тока тлеющего разряда.

Здесь Вы ошиблись. Через этот конденсатор 1 пф подключен не провод фазы 500 Кв, а на нем те самые 18 Кв. И лампа шунтирует этот конденсатор.

Ponchik в сообщении #421956 писал(а):

Электрическое поле под влиянием напряжённости 15 кВ/м создаёт (наводит) на электродах лампы напряжение порядка 18 кВ. Этого напряжения достаточно для поджигания лампы.

Так что ток почти в 30 раз меньше того, что Вы нашли. Т.е. в 20 раз меньше минимального тока тлеющего разряда, указанного Вами.

В качестве утешения скажу, что я, подозреваю, тоже был слишком оптимистичен в своей оценке емкости лампы в 20 пф в

vek88 в сообщении #423803 писал(а):

А теперь хорошая новость о лампе ДС. Как то до сих я оценивал только емкость ее металлических концов. Это была ошибка. Ведь под действием поля высокой напряженности газ хорошо ионизируется и весь столб газа представляет собой проводник. Следовательно, емкость в 10-20 раз больше и составляет порядка 20 пф и более (в зависимости от длины лампы ДС).

И еще утешение для Вас - как уже сказал, я не знал раньше, что видимый разряд только правее падающего участка ВАХи. Я думал что и до него лампа светится - ан нет - там разряд есть (в этом я был прав), но невидимый. А нам такой на фиг не нужен.

Так что Вы правы - пройти падающий участок ВАХи нам придется, если мечтаем о свечении ЛДС.

Так что пока у меня большие сомнения, что вот так просто, без дополнительных ухищрений, мы сможем попасть в зону падающей характеристики и в зону тлеющего разряда. Да еще на моей хилой ВЛ с ее жалкими 220 Кв.

В качестве ухищрений имею в виду:

1. Все-таки найти поблизости ВЛ покруче, возможно, завтра - послезавтра съезжу за 15-20 км уточнить параметры более мощной известной мне ВЛ.

2. Заземление нижнего конца ЛДС (хорошо это можно сделать лишь летом).

3. Все-таки подумать об использовании автомобиля в качестве емкости. Причем не нашего джипа, а машины - только что пришла идея - знакомого ассенизатора. Она ИМХО пикофарад на 300 потянет. Ну уж на 100 точно (ведь она не хуже шара радиуса 1 м).

Блин, опять гипотеза сферической лошади гавновозной машины в вакууме.

И вот только когда попадем на падающий участок ВАХи, вот тогда напряжение упадет. Правда, не уверен, что так сильно - до 200 в - лампа то холодная.

Хотя для начала попробую без этих хитростей. Уже присмотрел несколько моделей ЛДС для покупки.