Исследование и разработка электродных узлов для плазмотронов переменного тока мощностью от 10 до 500 квт с длительным ресурсом непрерывной работы в окислительных средах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.13 ВАК РФ

Введение.

Область применения плазменной техники. Роль изучения электродных и приэлектродных процессов для улучшения конструкции и оптимизации параметров работы плазмотронов.

Глава 1. Описание различных типов электродов и конструкций электродных блоков плазмотронов.

1.1. Классификационные признаки конструкций плазмотронов.

1.2. Плазмотроны с радиальным перемещением пятна дуги по поверхности электродов.

1.2 Л. Плазмотрон с вихревой стабилизацией дуги.

1.2.2. Плазмотроны коаксиальной схемы.

1.2.3. Плазмотроны постоянного тока с межэлектродными вставками (МЭВ).

1.2.4. Плазмотрон с жидкими металлическими контактами.

1.2.5. Трехфазные электродуговые плазмотроны типа «Звезда».

1.2.5. Плазменные генераторы со стержневыми электродами.

1.3. Описание различных типов электродов и конструкций электродных блоков плазмотронов переменного тока с линейным перемещением пятен дуги.

1.3.1. Плазмотрон переменного тока с трубчатыми электродами.

Выводы.

Глава 2. Процессы, происходящие на электродах, природа электрической эрозии. Экспериментальные установки. Измерения.

2.1. Природа электрической эрозии и основные физические явления на электродах.

2.1.1. Основные процессы в плазме и на электродах.

2.1.2. Эмиссия.

2.2. Тепловые потоки в электроды.

2.3. Приэлектродные явления.

2.3.1. Падение напряжения.

2.4. Роль кислорода в снижении ресурса электродов.

2.5. Влияние полярности электродов на износ.

2.6. Экспериментальные установки. Измерения.

2.6.1. Системы обеспечивающие работоспособность экспериментальной установки и требования к ним.

2.6.2. Алгоритм функционирования систем.

2.7. Принципиальная схема проведения измерений и выполнения экспериментов.

2.7.1. Исследование химического состава фаз и оптические металлографические исследования.

2.7.2. Определение механических и электрических характеристик материала электрода.

2.8. Экспериментальная установка для исследования стержневых электродов с радиальным перемещением пятна привязки электрической дуги.

2.9. Экспериментальная установка для исследования трубчатых электродов с линейным перемещением точки привязки электрической дуги.

2.10. Экспериментальная установка для исследования. стержневых электродов при частоте питающего напряжения до 5 кГц.

2.10.1. Источник питания плазмотрона.

Выводы.

Глава 3. Исследование материалов электродов и их конструкций для плазменных генераторов переменного тока (рабочий газ воздух) в диапазоне токов до 50 А.

3.1. Однофазные плазмотроны со стержневыми электродами. Однослойные электроды.

3.2. Трехфазные плазмотроны со стержневыми электродами.

Многослойные электроды. ф 3.3. Однофазные плазмотроны высокой частоты со стержневыми электродами. Двухслойный электрод.

3.3.1. Скоростная киносъемка.

3.4. Исследование тонкой структуры и распределения химических элементов по сечению электродов после их ресурсных испытаний.

Анализ и обобщение полученных результатов.

Выводы.

Глава 4. Исследование материалов электродов и их конструкций для плазменных генераторов переменного тока (рабочий газ воздух) в Ф диапазоне токов до 1000 А.

4.1. Оптимизация конструкции электродов::.!.^.

4.1.1. Трубчатые электроды.

4.1.2. Массивные составные электроды.

4.1.3. Монолитные электроды:.

4.2. Электроды трехфазного плазмотрона переменного тока модернизированной конструкции.

4.3. Анализ структуры материала трубчатых электродов после взаимодействия с электрической дугой мощностью до 500 кВт в атмосфере окислительного рабочего газа.

Ф Выводы:.

Область применения плазменной техники. Роль изучения электродных и приэлектродных процессов для улучшения конструкции и оптимизации параметров работы плазмотронов.

В начале 20 века низкотемпературная плазма уже использовалась для плавления металла, но тем не менее, интенсивное развитие плазмотроностроения можно связать лишь с процессом освоения космического пространства и создания ракетной техники. В это время возник интерес к мощным плазменным генераторам.

Начиная с 50-х годов применение плазмотронов в аэродинамических трубах длительного действия позволило моделировать тепловые условия полетов космических аппаратов, весьма близкие к натуральным [1,2]. При помощи гиперзвуковых труб решались задачи по испытанию теплозащиты космических аппаратов [3], воспроизводились тепловые нагрузки на элементы конструкции аппаратов на различных участках траектории полета в плотных слоях атмосферы [4, 5, 6].

Наиболее типичным применением плазмотронов в настоящий момент, может быть их использование в металлургии [7, 8, 9, 10, 11, 12], для сварки, плазменного напыления и резки металлов [13, 14, 15, 16], плазмохимии [17, 18, 19], в плазменных процессах вскрытия рудных минералов (разложение химически сложного минерала на более простые вещества, из которых легко выделить необходимые продукты) [20] и т.д.

Но существует еще одна, особенно актуальная в современном мире, область использования генераторов плазмы. Она связана, в первую очередь, с проблемой исчерпания природных запасов углеводородного сырья, темпами роста промышленного производства и сферы потребления. Это создание технологий высокотемпературного пиролиза различных, в том числе и опасных, отходов на базе плазмотронов с получением синтез-газа и возможностью использования его для нужд экологически чистой энергетики.

Преимущества использования плазменной техники в перерабатывающих отходы реакторах очевидны, сходны для генераторов переменного и постоянного тока и заключаются в следующем:

- Электроплазменная система быстро включается и выключается, легко поддается автоматизации, является "природосберегающей" так как не требует для своей работы дополнительного углеводородного сырья в качестве топлива.

- Быстрота протекания физико-химических процессов позволяет точно рассчитывать на их завершенность.

- Требуемый объем рабочего газа мал, что упрощает систему очистки и контроля.

- Отсутствует необходимость предварительной переработки отходов.

- Высокая плотность энергии позволяет работать при большом расходе перерабатываемого продукта и малом объеме реактора.

- Высокая температура в сочетании с высокой скоростью закалки позволяет создать метастабильные неравновесные состояния (составы), что позволяет гибко управлять химической реакцией.

Наряду с этим, плазмотроны переменного тока обладают I уникальными и присущими только им свойствами. Их отличительной особенностью является:

- Простота! и надежность конструкции камеры плазмотрона (отсутствие магнитной системы, керамических изоляторов и др.).

- Малые габариты плазмотрона и реактора позволяют создать передвижные, компактные установки невысокой стоимости.

- Источник питания таких плазмотронов предельно прост, надежен и легко управляем.

- Теплообмен с дугами (особенно трехфазными) переменного тока значительно эффективнее, чем с дугой постоянного тока, благодаря специальной организации режима горения электрической дуги.

Все это обуславливает интерес к применению в установках по уничтожению отходов именно плазмотронов переменного тока.

Сдерживающим фактором развития плазменных технологий переработки отходов является небольшое время непрерывной работы плазменного генератора в котором, для образования плазмы, используется воздух — газ с ярко выраженными окислительными свойствами.

В этом случае, наиболее уязвимым местом в устройствах для генерации плазмы являются электроды, стабильность и ресурс работы которых, в большинстве случаев, определяют стабильность и ресурс всего плазмотрона в целом. Они воспринимают огромные потоки тепла, которые выделяются электрической дугой, на их поверхности протекают сложные химические реакции. Особую опасность представляют собой контракция (образование электродных пятен) тока на электродах, приводящая к сильной концентрации теплового потока, резкому повышению эрозии и выходу электрода из строя.

Поэтому, для нормальной работы плазмотрона, параметры электродов и условия их охлаждения подбирают так, чтобы разряд занимал всю рабочую поверхность (диффузная привязка) [3]. Износ электрода в I таком режиме минимален. Однако, изменение, в процессе работы внешних условий, может перевести электрод в совершенно другое состояние - с резко очерченной небольшой зоной привязки - в режим с пятном. Эрозия при этом вырастает во много раз, значительно сокращая время работы электрода.

Приведенные примеры демонстрируют необходимость исследования электродов плазменных генераторов переменного тока (рабочий газ воздух), а разработка и создание новых конструкций - технологичных и имеющих длительный срок службы, может стать залогом создания высокоэффективных плазмотронов и широкого применения плазменных технологий в промышленности.

Данная работа посвящена исследованию особенностей работы однокамерных плазмотронов переменного тока (рабочий газ воздух) применительно к требованиям достижения максимального времени непрерывной работы, выдвигаемым при создании технологических установок различного назначения.

В качестве основы для исследований были выбраны плазмотроны переменного тока со стержневыми и трубчатыми электродами работающие на воздухе в диапазоне мощности до 500 кВт и давлении «ОД МПа, которые хорошо зарекомендовали себя как при работе в электрофизических исследовательских установках, так и в опытно-промышленных установках предназначенных для плазмохимической деструкции различных отходов.

Успешное применение этих плазмотронов в установках по переработке отходов в, промышленных условиях затруднительно без увеличения времени их непрерывной работы до технологически оправданного значения.

Для решения этой задачи необходимо исследовать возможность использования для изготовления электродов различных материалов, в том числе и "нетрадиционных", полученных методом порошковой металлургии, разработать ряд новых конструкций электродов и электродных блоков и провести их исследования в различных режимах.

Выводы:

При работе на воздухе ресурс работы электродов можно увеличить за счет увеличения общей массы электрода. При этом эрозия существенно зависит от правильного выбора режима работы электрода. Необходимо обеспечить создание рабочей зоны на всей поверхности электрода.

Ток короткого замыкания 500 А. В этом режиме мощность плазменного генератора лежит в пределах 140 - 155 кВт:

1. При использовании электродного блока с углом раскрытия а=75°(ё=25мм) и выполненным, симметрично каналом охлаждения максимальное значение времени непрерывной работы установки составило 5 часов.

2. При использовании электродного блока с углом раскрытия а=30°(ё=25мм) и выполненным симметрично каналом охлаждения максимальное значение времени непрерывной работы установки составило 14,5 часов.

3. При использовании электродного блока с углом раскрытия а=25°(ё=25мм) с выполненным асимметрично каналом охлаждения максимальное значение времени непрерывной работы установки составило до 30 часов.

4. При использовании электродного блока с углом раскрытия a=15°(d=25MM-40MM) с выполненным асимметрично каналом охлаждения максимальное значение времени непрерывной работы установки составило более 100 часов.

Ток короткого замыкания 700 А. В этом режиме мощность плазменного генератора лежит в пределах 230 - 280 кВт:

1. При использовании электродного блока с углом раскрытия a=25°(d=25MM) с выполненным симметрично каналом охлаждения максимальное значение времени непрерывной работы установки составило ~ 10 часов.

2. При использовании электродного блока с углом раскрытия а=30°(с1=25мм) с выполненным асимметрично каналом охлаждения максимальное значение времени непрерывной работы установки составило от 30 до 33,4 час в зависимости от материала электрода.

3. При использовании электродного блока с углом раскрытия а=20о(с1=30мм-40мм) с выполненным асимметрично каналом охлаждения максимальное значение времени непрерывной работы установки составило 84,8 часов.

Заключение.

Достигнуто время непрерывной работы порядка 100 часов для стержневых и трубчатых электродов. Разработанные конструкции электродов и электродных блоков соответствуют поставленной задаче по достижению максимального времени непрерывной работы плазменных генераторов переменного тока различного типа мощностью от 10 до 500 кВт, являются отработанными и готовыми к дальнейшему использованию в составе этих плазмотронов. Исследованы физико-технические параметры ряда материалов для изготовления электродов однофазных плазмотронов переменного тока. Установлено, что при работе в окислительных средах, благодаря использованию переменного тока, появляется возможность изготавливать электроды из относительно недорогих композиционных материалов на основе меди, сплавов меди и железа и добиваться достаточно высоких показателей, удовлетворяющих технологические требования по длительности непрерывной работы. Исследована возможность использования каркасных карбидных композиционных материалов различного состава содержащие медь для изготовления электродов для плазмотронов переменного тока. Установлено, что фазовый состав, соответствующий минимальному эрозионному уносу определяется содержанием меди ~ 45%. Исследована возможность применения многослойных материалов для изготовления электродов плазменных генераторов переменного тока. Исследован химический состав наружного и внутреннего слоя электродов. Установлено, что для изготовления наружного (теплопроводного) слоя можно использовать медь в виде медного порошка марки ПМС-1 ГОСТ 4960-75, для изготовления внутреннего жаростойкого слоя следует использовать смесь указанного выше медного порошка с порошком железа марки ПЖРВ-2 ГОСТ 9849-86.

По результатам проведенных экспериментов и их анализа выработаны рекомендации по разработке электродных систем с длительным ресурсом работы для плазменных генераторов переменного тока различного назначения мощностью до 500 кВт, при использовании воздуха в качестве плазмообразующего газа.

1. Поуп А., Гойн К. Аэродинамические трубы больших скоростей.- М.: Мир, 1968,- 504 с.

2. Основные данные аэродинамических труб и газодинамических установок,- ЦАГИ, БНТИ, 1968, С.148-151,

3. Пайнтер Д.Х., Кроутил Д.К. Моделирование условий входа в атмосферу Юпитера, с использованием форсированного электродугового подогревателя// Ракетная техника и космонавтика,-1980. т.18 №3, С.143-145.

4. Boatright W.B.,Sebacher D.I.,Guy R.W.,Duckett R.J. Review of Testing

5. Shepard C.E. Advances Hight Power Arc Heaters for Simulating Entries into the Atmospheres of the Outer Planets,-AIAA 6 Aerodynamic Testing Conf.,AIAA Paper,№ 71-263,1971,p.1-7.

6. Murase К., Suzuki Т., Takei Н., Yoneda Y. Production of Titanium Slab Ingot in Vacuum Plasma Electron Furnace,-VI Vacuum Metallurgy Conf.,Tokyo,1973 .

7. Howie F.H.,Sayce I.G. Plasma Heating of Refractory Melts.-Rev. Int. Hautes Temp, et Refract.,1974,p.160-176 .

8. Плазменная металлургия / Низкотемпературная плазма. Т. 8:-Новосибирск: Наука, 1992.-265 с.

9. Yu. V. Tsvetkov, Plasma metallurgy: current state, problems and prospects //Pure Appl. Chem. 1999. V. 71. №. ю. P. 1853-1862.

10. Быховский Д.Г. Плазменная резка. Л.: Машиностроение, 1972.-165 с.

11. Быховский Д.Г. Тенденции развития оборудования для плазменной обработки металлов.// Всемирный электротехнический конгресс, 21-25 июня 1977, Москва, секция 4 , доклад 4Б.21.

12. Messeger С. (Франция) . Последние достижения в области плазменной сварки и резки.// Всемирный электротехнический конгресс, 21-25 июня 1977, Москва, секция 4 , доклад 4Б.79

13. Соколов И.И. Газовая сварка и резка металлов. М.: Высшая школа, 1981.-210 с.

14. Плазмохимические реакции и процессы / Под ред. JI.C. Полака.-М.: Наука, 1977. 316 с.

15. Жуков М. Ф., Калиненко Р. А., Левицкий А. А., Полак Л. С. Плазмохимическая переработка угля.- М.: Наука, 1990.-200 с.

16. Бугаенко Л. Т., Кузьмин М. Г., Полак Л. С. Химия высоких энергий. М.: Химия, 1988.-368 с.

17. Сурис А. Л. Плазмохимические процессы и аппараты. -М.: Химия, 1989.- 304 с.

18. ISPC12 , 1995 Minneapolis Workshop on Industrial Applications Plasma Chemistry Proceding WB , august 25-26 ,1995 p. 1-107

19. Рекламный проспект корпорации Plasma Energy Corporation, 1995

20. Коротеев A.C., Ломовцев M.A., Мякин Л.П. Экспериментальное исследование коаксиального плазмотрона при работе на водороде и водородосодержащих рабочих телах.// Генераторы плазменных струй и сильноточные дуги. /ВНИИэлектромаш.-Л.:Наука,1973,с.20-31.

21. Конотоп В.А., Сафронов Л.А. Исследование предельных режимов широкодиапазонного коаксиального плазмотрона. // IX Всесоюзная конф. по генераторам низкотемпературной плазмы. 20-22 октября 1983 г., Фрунзе / Тезисы докладов.-Фрунзе: Илим, 1983, с.318-319.

22. Плазмотрон с межэлектродными, вставками для осаждения алмазоподобных и алмазных пленок.// Приборы и техника эксперимента,-2005. №2, С. 140-143.26. http://www.itp.nsc.ru/labl01/ официальный сайт Института теплофизики СО РАН им. С.С. Кутателадзе, 2000 г.

23. Коротеев А.С., Миронов В.М., Свирчук Ю.С. Плазмотроны:конструкции, характеристики, расчет М.: Машиностроение ,1993. С.6-57.

24. Рутберг Ф.Г., Киселев А.А., Далюк В.А. Трехфазные плазмотроны переменного тока.// Известия СО АН СССР. 1966. №10. вып. 3.

25. Киселев А.А., Рутберг Ф.Г. Трехфазный плазмотрон большой мощности.// Теплофизика высоких температур,-1974.-Т. 12,-№4.С.827-834 .

26. Рутберг Ф.Г., Сафронов А.А., Ширяев В.Н., Кузнецов В.Е. Мощный плазмотрон переменного тока.// Материалы конференции по физике низкотемпературной плазмы; 20-26 июня 1995 г., Петрозаводск:1995, с.422-424 .

27. Жуков М. Ф Коротеев А. С, Урюков Б. А. Прикладная динамика термической плазмы.— Новосибирск: СО Наука, 1975.296 с.

28. Раховский В. И., Левченко Г. В., Теодорович О. К. Разрывные контакты электрических аппаратов.— М.: Энергия, 1966.— 295 с.

29. Коротеев А. С. Экспериментальные исследования тепловых потоков в электроды плазмотронов.— //Изв. СО АН СССР, сер. техн. наук,- 1967,-вып. 1,- № 3, с. 85—90.

30. Урюков Б. А. Теория эрозии электродов в нестационарных пятнах электрической дуги.// Экспериментальные исследования плазмотронов /Под ред: ЖуковаМ. Ф. Новосибирск:- 1977, С. 371—383.

31. Кимблин С. У. Эрозия электродов и ионизационные процессы в приэлектродных областях вакуумных дуг и при атмосферном давлении.// Экспериментальные исследования плазмотронов/ Под ред: Жукова М. Ф.

32. Новосибирск:- 1977, С. 226—253.

33. Гаврюшенко Б. С, Пустогаров А. В. Исследование электродов плазмотронов.// Приэлектродные процессы и эрозия электродов плазмотронов.- Новосибирск, 1977, с. 85—122.

34. Жуков М. Ф., Аныпаков А. С, Дандарон Г.-Н. Б. Эрозия электродов.// Приэлектродные процессы и эрозия электродов плазмотронов.-Новосибирск:- 1977, С. 123—148.'

35. Kreft Н. Dissertation Technische Hochschule.—Braunschweig, 1944.

36. Бричкин А. В., Болотов А. В. и др. К динамике электродных пятен электрической дуги.// ЖТФ, -1966.-т. 36, вып. 7,- С. 1251—1258.

37. БелкинТ. С. Процессы на электродах при больших тепловых потоках у поверхности./ /Изв. СО АН СССР, сер. техн. наук.- 1967, вып. 1, № 3. с. 126—128.

38. Джон, Бейд, Швейгер, Мое. Использование электродуговых плазменных генераторов в качестве реактивных двигателей.// ВРТ,-1960,-№8, с. 19—29.

39. Финкельнбург В., Меккер Г. Электрические дуги и термическая-плазма.—М.: Иностранная литература, 1961.—370 с.

40. Браун С. Элементарные процессы в плазме газового разряда.— М.: Госатомиздат, 1961.— 323 с.

41. Белкин' Г. С. Испарение металла с электродов при импульсных токах.// ЖТФ,-1968, вып. 9, т. 38,- с.1545—1551.

42. Башаров Р., Гавриловская Е. и др. Эрозия материала катода при импульсном разряде между параллельными электродами.// ЖТФ,-1967, т. 37, №10,- с.1889—1896.

43. Болотов А. В., Юхимчук С. А, Такежанов Д. Ф. Разрушение медных -электродов дуговым пятном при длительном режиме работы.//

44. Всесоюзн. конф. погенер. низкотемпер. плазмы. Фрунзе:- 1974,- с.341.1

45. Kobel Е. Pressure and high velocity vapour jets at cathodes of a mercury vacuum arc. — «Phys. Rev.», 1930, vol. 36, p. 1636—1638.

46. Giinterschulze A Die Grosse des Kathodenfleckes des Kohle-lichtbogens in Lufl. — «Z. Phys.», 1922, Bd XI, S. 71—74.

47. Tanberg R. On the cathode of on arc drawn in vacuum.— «Phys. Rev.», 1930, vol. 35, p. 1080—1084.

48. Easton E. C., Lukas F. В., Gready F. High velocity streams in the vacuum arc. — «Electr. Engng», 1934, vol. 53, № 4, p. 1454—1458.

49. Robertson R. M. The force on the cathode of a copper arc.— «Phys. Rev.», 1938, vol. 53, p. 578—583.

50. Bunge K. Materialabbrand in Funkentladungen experimentel-ler Untersuchungen an Zinkkathoden.— «Spectrochim. acta», 1957, vol. 10, p. 133—148.

51. Белкин Г. С. Испарение металла с электродов при импульсных токах.// ЖТФ,-1968, № 9,- с.1545—1551.

52. Райский С. М. Распространение паров материала электродов при искровом разряде.// ЖЭТФ, 1940, т. 10,- с.908—909.

53. Мандельштам С. JL, Райский С. М. О механизме электрической эрозии металлов.// Изв. АН СССР. Серия физическая, 1949, т. ХШ, № 5, с. 549—565.

54. Суходрев Н. К. О возбуждении спектра в искровом разряде. Исследование по спектроскопии и люминесценции.// Труды ФИАН,- 1961, т. XV, С.123—177.

55. Столов А. Л. К вопросу о поступлении вещества в дуговой разряд.// ЖТФ,-1960, т. 30, вып. 9,- с.1061—1063.

56. Гермох В. Струи паров материалов электродов при кратковременном электрическом разряде с большой силой тока.// Чехословацкий физический журнал,-1959.- № 9- с. 221—230.

57. Султанов М. А., Киселевский Л. И. Исследование механизма эрозии электродов под действием сверхзвуковых факелов при импульсном разряде.// Теплофизика высоких температур АН СССР,-1966, т. 4,- № 3,- с. 375—380.

58. Cundall С. М., Craggs J. D. Electrode vapour jets in spark discharges. — Spectrochim. acta, 1955, vol. 7, p. 149—164.

59. Reece M. P. The vacuum switch and its application to power switching. — «J. Inst. El. Eng.», 1959, vol. 53, p. 275.

60. Benediks C. Die Natur der elektrischen Kolloidsynthese.— «Ark. Mat. Ast. och Fys.», 1912, Bd 8, № 7, p. 1—11.

61. Афанасьев И. В. Некоторые вопросы теории и расчета процесса электрической дуги.// Электроискровая обработка металлов. Труды ЦНИИЛэлектром, М.:, 1963, с. 13.

62. Намитоков К. К. О вкладе парообразной и жидкой фаз в продуктах электрической эрозии металлов.// Украинский физический журнал,- 1962, т. УП,-№ Ю,- с. 1136—1147.

63. Белкин Г. С., Киселев В. Я. Эрозия электродов при сильноточных импульсных разрядах.//ЖТФ,-1966,- т. 36,- № 2,- с. 384—389.

64. Белкин Г. С., Киселев В. Я. Влияние материала электродов на эрозию при сильных токах.//ЖТФ,- 1967,- т. 37,- вып. 5,- с. 977—979.

65. Авсеевич О. И. Некрашевич И. Г. Эрозионная диаграмма сплавов системы медь — никель.// Электрические контакты. М.:, Наука, 1973, с. 48—50.

66. Золотых Б. Н., Круглев А. И. Тепловые процессы на поверхности электродов при электроискровой обработке металлов.// Проблемы электрической обработки материалов. ГЩИИЛэлектром, М.:, 1960, с. 65.

67. Somerville J. М., Blevin W. R. Current densities in the cathode spot, in transient arcs. — «Phys. Rev.», 1949, vol. 76, № 7, p. 982.

68. Белкин Г. С. Эрозия электродов при сильноточных разрядах конденсаторных батарей высокого напряжения. Автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М.: 1968 (МЭИ).

69. Удрис Я. Я. Разбрызгивание капель катодным пятном ртутной дуги.// Исследования в области электрических разрядов. Труды ВЭИ,-1958,-вып. 63,-с. 107—129.

70. Золотых Б. Н. Некоторые вопросы качественной теории электрической эрозии в импульсном разряде в жидкой диэлектрической среде.// Радиотехника и электроника,-1959,- т. IV,- № 8,-с.1330—1334.

71. Золотых Б. Н. Физические основы электроискровой обработки металлов,-М.:, Гостехиздат, 1953.- 75 с.

72. Белкин Г. С. Методика расчета величины эрозии сильноточных контактов при воздействии электрической дуги.// Электричество,-1972,-№ 1,- с. 61—64.

73. Месяц Г.А. Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга.- М.:, Наука, 2000. с.424.

74. Лунев В.М., Хороших В.М., Падалка В.Г. Исследования некоторых характеристик плазмы вакуумной металлической дуги.// ЖТФ, №47, 1977, с.1491-1495,.

75. Энгелыпт B.C., Гуревич В.Ц., Десятков Г.А. и др. Теория столба электрической дуги.,- Новосибирск; Наука, Сиб. отд-ние, 1990, с.61

76. Фурсей Г.Н., Воронцов-Вельяминов П.Н. Качественная модель инициирования вакуумной дуги.// ЖТФ,-№37,-1967,-с.1870-1888.

77. Бугаев С.П., Литвинов Е.А, Месяц Г.А., Проскуровский, Д.И., Взрывная эмиссия электронов.// УФН, 1975,- т.115,- с.102-120.

78. Рутберг Ф.Г., Сафронов А.А., Ширяев В.Н., Кузнецов В.Е., Трехфазные плазмотроны переменного тока и их применение.// Материалы конференции по физике низкотемпературно и плазмы ФНТП-98. Петрозаводск, Из-во Петрозаводского Университета, 1998, С. 578-581.

79. Быховский Д.Г. Плазменная резка. Режущая дуга и энергетическое оборудование.- Л.: Машиностроение 1972.-168 с.

80. Лащенно Г. И., Плазменная резка металлов и сплавов, Киев, «Екотехнология», 2003, с.64

81. Ecker G. Electrode Components of the Arc Dischardge.- Ergeben. d. exakt. Naturq. ,1961 ,ХХХШ, 104.

82. Rich J.A. Resistance Heating in the Arc Cathode Spot Zone .- J.Appl. Phys., 1961, 32 , v6 , p.1029-1031.

83. Жуков М.Ф., Засыпкин И.М., Тимошевский A.H., Электродуговые генераторы термической плазмы,- Новосибирск: Наука, 1999, с. 505-513.

84. Жуков ,М.Ф., Смоляков В.Я., Урюков Б.А. Элктродуговые нагреватели газа (плазмотроны).-М.: Наука, 1973.-232 с.

85. Морцева Г.И., Поздняков Б.А., Смоляков В.Я., Исследования вихревого плазмотрона при давлениях до 100 атм.// Физика, техника и применение низкотемпературной плазмы, Алма-Ата: КазПТИ, 1970, с.413-416.

86. Крижанский С. М., Лерман М. И. Потоки тепла на электроды из столба дугового разряда высокого давления с учетом несимметрииIтепловыделения.// Сильноточные электрические контакты и электроды. Киев,- Изд-во АН УССР,- 1972,- с.18—23.

87. Dickson D. J., Engel A. Resolving the electrode fell spaces of electric arcs. —«Proc. Roy. Soc.», 1967, vol. 300 № 1462 p. 316—325.

88. Кесаев И. Г. Катодные процессы электрической дуги. М.: Наука, 1968.- с. 244.

89. Романенко И. Н. Приэлектродные падения напряжения и градиенты при импульсных разрядах.// Труды МЭИ,-1968,-вып. 70,- с.263-270.

90. Paul М.О., The vacuum arc voltage., "ERA Techn. Rep.", 1968, #5268, p.l9

91. Белкин Г. С., Данилов М. Е. Измерение энергии, вводимой в электроды при горении дуги в вакууме.// Теплофизика высоких температур.- 1973,-т.11,-№3,-с. 598—601.

92. Лапшин В. А., Некрашевич И. Т. Катодное падение потенциала в дугах с различной макроструктурой катода.// Сильноточные электрические контакты и электроды. Киев: Изд-во АН УССР,-1972,-с. 14—18.

93. Бронштейн A. M. Влияние скорости и давления газового потока наизнос электродов под действием длительно горящей продольно-обдуваемой дуги.// Сильноточные электрические контакты и электроды. Киев: Изд-во АН УССР,- 1972,- с.129—139.

94. Виноградов С.Е., Рыбин В.В., Рутберг Ф.Г., Сафронов А.А., Шекалов В.И., Ширяев В.Н., Кузнецов В.Е. Исследование механизмов износа электродов и плазмотронов.// Вопросы материаловедения,-2002,- №2 (30).

95. Жуков М.Ф., Тимошевский А.Н., Ващенко С.П., Плазмотроны. Исследования. Проблемы. — Новосибирск., Изд-во СО РАН, 1995, 203 с.

96. Аныиаков А.С., Жуков М.Ф., Горовой М.А., Тимошевский А.Н. Результаты исследований дугового плазмотрона при длительной работе на кислороде.// Изв. СО АН СССР. Сер. тех. наук. 1976.- №3, вып.1-с.12-15.

97. Андреев А.А., Гурьянов А.В., Поздняков Б.А. Нагрев газокислородной смеси в электродуговом разряде.// Тезисы докладов X Всесоюзнойконференции по генераторам низкотемпературной плазмы. — Минск: 1986.-Т.2.-С.47-48.

98. Тепло и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник,-М.: Энергоатомиздат, 1982,- 510 с.

99. Рутберг Ф.Г., Сафронов А.А., Ширяев В.Н., Кузнецов В.Е Мощный плазмотрон переменного тока.// ФНТП-95 Физика низкотемпературной плазмы./ Материалы конференции. 20-26 июня, 1995, Петрозаводск Т.З, стр. 422-425.

100. Брон О.Б., Электрическая дуга в аппаратах управления. M.-JI.:, Госэнергоиздат, 1954, с.532.

101. Рутберг Ф.Г. Мощные генераторы плазмы (плазмотроны)// Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том IV под ред.

102. B.Е.Фортова, М.: Наука,- 2000 XI,- С. 219-230.

103. Ковшечников В.Б., Литвинов Н.И., Наконечный Г.В., Овчинников Р.В., Суров А.В. Исследование эрозионной стойкости медно-железных и медно-никелевых электродов.// Известия Вузов, Цветная металлургия, №1,1. C.56-59, 2005.

104. Основные положения диссертации опубликованы в следующихработах.

105. Мощный плазмотрон переменного тока, Рутберг Ф.Г., Сафронов А. А., Ширяев В.Н., Кузнецов В.Е.// ФНТП-95 Физика низкотемпературной плазмы./ Материалы конференции. 20-26 июня, 1995, Петрозаводск Т.З, стр. 422-425.

106. Специфические особенности систем электропитания промышленных трехфазных плазмотронов переменного тока, Рутберг Ф.Г., Гончаренко Р.Б., Сафронов А.А., Ширяев В.Н., Кузнецов В.Е.// Известия Академии Наук. Энергетика. 1998, №1., стр. 93-99

107. Трехфазные плазмотроны переменного тока и их применение, Рутберг Ф.Г., Сафронов А.А., Ширяев В.Н., Кузнецов В.Е.//, Материалы конференции по физике низкотемпературно и плазмы ФНТП-98. Петрозаводск: 1998, Из-во Петрозаводского Университета, стр. 578-581.

108. Arc three-phase plasma generators and their application, TPP-5, Fifth European Conference on THERMAL PLASMA PROCESSES, 13-16 July 1998, St.Peterburg 61, Ph.G.Rutberg A.A.Safronov V.N.Shiryaev V.E.Kuznetsov.

109. Исследование механизмов износа электродов и плазмотронов, Виноградов С.Е., Рыбин В.В., Рутберг Ф.Г., Сафронов А.А., Шекалов

110. B.И., Ширяев В.Н., Кузнецов В.Е.//, Вопросы материаловедения, 2002, №2 (30).