ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Газообразные диэлектрики из "Физические величины. Справочник " Газы в обычных условиях характеризуются высоким удельным сопротивлением и очень малыми диэлектрическими потерями. К достоинствам газов относятся также восстановление электроизоляционных свойств после пробоя и отсутствие старения (ухудшение свойств со временем). Недостатком их является невысокая (по сравнению с жидкими и твердыми диэлектриками) электрическая прочность при нормальном давлении. Для увеличения электрической прочности используют как повышение давления газов, так и глубокое их разрежение. Повысить электрическую прочность газовой изоляции можно также, применяя электроотрицательные газы. Молекулы этих газов, содержащие обычно атомы фтора, хлора и других галогенов, способны захватывать свободные электроны и становиться малоподвижными отрицательными ионами. Удаление подвижных электронов затрудняет развитие электрического разряда, вследствие чего электрическая прочность газа возрастает. [c.545] Важнейшим для электротехнической практики газообразным диэлектриком является воздух, особенно при близких к нормальным атмосферным условиях. В табл. 23.1 приведены свойства некоторых газов в сравнении с воздухом (соответствующие параметры воздуха приняты за единицу). [c.545] Диэлектрическая проницаемость газов вследствие их малой плотности (т. е. концентрации N молекул — поляризующихся частиц) мало отличается от единицы. Значения е., различных газов приведены в табл. 23.2. С ростом давления (при постоянной температуре) е, газов растет ввиду увеличения концентрации поляризующихся частиц. Значения е, для некоторых газов при различных давлениях приведены в табл. 23.3. [c.545] Развитие пробоя зависит от степени однородности электрического поля, в котором происходит пробой газа. Если в однородном поле напряженность поля постоянна, а в слабонеоднородном поле изменяется вдоль силовой линии не более чем в 2—3 раза, то в резконеоднородном — на несколько порядков. [c.545] В однородном поле пробой наступает практически мгновенно по достижении определенного напряжения Unp. Между электродами возникает искра, которая при достаточной мощности источника напряжения может перейти в электрическую дугу. Для газов установлен закон Пашена при неизменной температуре пробивное напряжение газа зависит от произведения его давления р на расстояние d между электродами Un-p = f(pd). На рис. 23.1 эта зависимость представлена для воздуха и водорода. Для каждого газа характерно существование минимального значения пробивного напряжения при определенном значении pd (для воздуха 327 В при pd = 665 Па-мм). Минимальное пробивное напряжение некоторых других газов. В аргон 195 водород 280 углекислый газ 420. Если иметь в виду пробой на переменном напряжении, то приведенные данные относятся к амплитудным значениям. Как видно из рис. 23.1, при давлении, близком к нормальному (0,1 МПа), и реальных межэлектродных расстояниях произведение pd таково, что рабочая точка для воздуха находится на правой ветви кривой Пашена. Поэтому с увеличением р или d t/np растет, а при уменьшении их — снижается. Левая ветвь соответствует разреженным газам, так как меж-электродные расстояния порядка 0,001 мм при атмосферном давлении на практике не применяются. Для повышения Unp газовых промежутков используют как повышение давления (обычно до 1,5 МПа), так и глубокое разрежение газа (вакуум). При значительном снижении давления газа (левая ветвь кривой Пашена) Unp растет из-за затруднения образования газового разряда вследствие малой вероятности столкновения заряженных частиц с молекулами. Но рост не беспределен при давлениях порядка 10 —10- Па (10- —10— мм рт. ст.) газовый разряд переходит в вакуумный. Вакуумный же пробой обусловлен процессами на электродах, и поэтому Unp в вакууме зависит от материала и состояния поверхности электродов [13, 14]. [c.545] В несимметричных электрических полях, которые создаются либо между электродами неодинаковой формы, либо между одинаковыми электродами при заземлении одного из них (при этом симметрия поля нарушается влиянием земли и других заземленных предметов), при пробое газового промежутка на постоянном напряжении характерно существенное влияние на Uap полярности электродов (рис. 23.4). Этот эффект обусловлен влиянием положительного объемного заряда, образующегося вблизи электрода с меньшим радиусом кривизны (у незаземленного электрода при одинаковой их форме). [c.546] Напряжение перекрытия в неоднородном поле существенно ниже, чем в однородном, причем гигроскопические свойства твердого диэлектрика влияют меньше (рис. 23.7), так как в неоднородном поле воздействие пленки влаги на форму электрического поля не столь заметно. [c.547] Вернуться к основной статье