الملخص

الثغرات الهوائية المنتظمة منها وغير المنتظمة المجال هي احدى التقنيات المستخدمة في القياس والوقاية في هندسة الجهد الفائق، حيث أن الثغرات الهوائية المنتظمة وغير المنتظمة عادة ما تستخدم في قياس الجهد الفائق داخل المعمل. شكل أقطاب الثغرة الهوائية المنتظمة يشكل أهمية في الابحاث، والتجارب، وكذلك في توصيف المواد العازلة.
نظريا شدة المجال يكون مكثفا في الفراغ المحصور بين الأقطاب المسطحة والمتوازية ذات الأبعاد اللانهائية. وعمليا لا يمكن أن تكون الأقطاب لانهائية، ولكن تصمم بدقة متناهية وذلك لكي نتحصل على مجال بين الأقطاب، مع ضمان الحصول على شدة مجال أضعف في باقي النقاط.
بايجاد حلول لمعادلة ماكسويل في المستوى Z الذي يؤدي إلى محيط خطوط الجهد المنتظم أو المتساوي لتصميم وتنفيذ الثغرة الهوائية. في هذا البحث تم تصميم وتنفيذ أقطاب لثغرة هوائية منتظمة المجال محليا، وتمت معايرتها ومقارنتها بالثغرات الهوائية العالمية بمعامل الجهد العالي بقسم الهندسة الكهربائية / جامعة طرابلس.
نتائج جهد تكسير الهواء المتحصل عليها في المعمل من نموذج الثغرة الهوائية المصممة والمنفذة لا تختلف كثيرا عن ثغرة بروس القياسية المستخدمة في معامل الجهد العالي.

ABSTRACT

Spark gaps, including uniform and non-uniform field gaps are one of the techniques used for measurement and protection in high voltage engineering, where the sphere gaps and uniform field gaps are commonly used for measurement of high voltages in laboratories.
The uniform field electrode configurations are of significance in basic research, testing, and characterization of insulating materials. Theoretically, the uniform field intensity is produced within the space limited between the two parallel plane electrodes of infinite dimensions. In practice since the electrode dimension cannot be infinite, carefully designed electrodes are necessary to produce uniform fields in the region of interest and to assure lower field intensities at all other points in the test gaps.
Solving Maxwell equation in z-plane yields to the contour of the equi-potential lines, used for a uniform field electrodes prototype for the design of the sphere.
In this paper a uniform field gap prototype was designed locally, and calibrated at the Electrical Engineering Department, University of Tripoli High Voltage Laboratory.
The data obtained for breakdown of air from the shows no significant difference between the designed prototype and standard Bruce uniform field gaps.

KEYWARDS: Spark Gaps; Uniform and Non-Uniform Fields; Field Electrodes; Maxwell Equations.