ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пробой диэлектриков из "Радиотехнические материалы " Пробоем называется явление, приводящее к длительному или кратковременному образованию канала с высокой электрической проводимостью. [c.28] При пробое и нарушении электрической прочности диэлектрик теряет свои электроизоляционные свойства, и в пробитом месте становится проводником. Однако определенной величины сопротивления, при котором можно считать изоляционный материал пробитым, не существует. . [c.28] При небольших напряженностях, сопротивле ние не зависит от напряжения. При более высоких напряженностях, сопротивление пр-степенно уменьшается по мере повышения напряжения. При дальнейшем повышении наиряженности плотность тока увеличивается, а сопротивление резко падает в экспоненциальной зависимости. При пробое ток растет при уменьшении напряжения. [c.28] Это состояние, когда напряжение резко падает, а ток растет до максимально возможного значения, является типичным признаком пробоя. Прн этом в газах но месту пробоя образуется канал газоразрядной. плазмы, в жпдких диэлектриках происходит вскипание и газовыделение Б месте пробоя, в твердых диэлектриках большой силы, ток в месте пробоя прожигает й проплавляет отверстие с выделением продуктов, деструкции материала в твердом, жидком и газообразном виде, обла-даюш,их высокой электрической проводимостью. [c.28] Значение напряжения, при котором происходит пробой диэлектрика, называется пробивным напряжением, а соответствующее значение напряженности поля — пробивной напряженностью. Пробивная напряженность является мерой электрической прочности диэлектрика. Пробивная напряженность определя ется величиной пробивного напряжения, отнесенного к толщине диэлектрика в месте пробоя. [c.29] Область пробоя, вследствие своей неустойчивости, с трудом поддается исследованию, и, как это будет показано дальше, представляет собой сложный физико-химический процесс. [c.29] На величину пробивной напряженности поля влияют форма электродов и в соответствии с этим однородность поля, длительность действия напряжения, род тока, частота, температура и влажность диэлектрика, давление. Однородность поля будет рассмотрена при пробое газов. [c.29] По длительности действия напряжения рассматриваются четыре режима 1) равномерный быстрый подъем напряжения со скоростью 1 кв 2) ступенчатый подъем напряжения с выдержкой на каждой ступени по 1 — 10 ашн 3) высокочастотное напряжение в интервале частот 10 —10 гщ 4) импульсные напряжения. [c.29] Процесс пробоя в большой мере зависит от агрегатного состояния вещества. Рассмотрение процесса пробоя диэлектриков целесообразно вести по трем основным состояниям газообразному, жидкому, твердому. [c.29] Процесс ударной ионизации представляется в следующем виде. [c.30] Фотоны, не поглощенные молекулами газа, двигаясь со скоростью света (3 -10 см/сек), обгоняют лавину медленно движущихся ионов и, прокладывая путь в этом движении, образуют стример. Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Так образуется канал газоразрядной плазмы, в которой концентрация положительных ионов достигает порядка 10 uoul M . Насыщение электронами пространства, заполненного положительными зарядами, превращает эту область в проводящую газообразную плазму. [c.30] Жидкие диэлектрики отличаются значительно более высокой электрической прочностью, чем газы, несмотря на большую зависимость электрических свойств жидкостей от загрязнений, которые в, газообразном состоянии почти не изменяют электрической прочности газа. Основной причиной более высокой прочности жидких диэлектриков является их более высокая (в 2000 раз) плотность и значительно меньшие расстояния между молекулами. Однако примеси полярных жидких (эмульсии) или твердых (суспензии) веществ порождают новые формы теплового НЛП ноннзацнонпого (в случае газообразных включений) иробоя, которые снижают пробивное напряжение даже неполярных жидкостей, у которых в чистом виде пробой носит характер ударной, ионизации, как у газов, но вследствие значительно меньшей длины свободного.пробега ионов для развития процесса ударной ионизации требуется более высокое напряжение. [c.32] Электрическая прочность загрязненных жидкостей в несколько раз ниже, чем чистых из-за проводящих мостиков. Образование газовых объемов в жидкости и их ионизация также приводит к резкому снижению электрической прочности жидкого диэлектрика. [c.33] Таким образом, в жидких, диэлектриках возможны следующие виды пробоя 1) электрический пробой вследствие ударной ионизации, происходящий в чистых неполярных жидкостях 2) тепловой пробой, вследствие резко возрастающих диэлектрических потерь и нагрева жидкости, особенно в местах наибольшего скопления примесей 3) ионизационный пробой, вследствие ионизации газовых включений в жидкости, роста диэлектрических потерь. [c.33] Характерное представление о роли влаги, содержащейся в масле, дает зависимость р трансформаторного масла от температуры (рис. 1.20) ири различном содержании воды, что весьма близко к реальным условиям эксплуатации. [c.35] Температурный максимум Е р в жидких диэлектриках может наблюдаться также и при содержании других примесей (рис. 1.21). [c.35] Это увеличение происходит за счет сжатия и увеличения электрической прочности газовых включений. При обезгажи-ваиии жидкостей такая зависимость уменьшается в тех же пределах давления в 3—4 раза. [c.36] Так же, как у газов, электрическая прочность жидкостей уменьшается с увеличением расстояния между разрядниками, хотя и имеет различную закономерность этого уменьшения. Однородность поля при этом так же, как у газов, играет большую роль. Зависимость t/ p трансформаторного масла от расстояния на постоянном и переменном напряжениях, показана на рис. 1.23, на импульсах — на рис 1.24, а для совола — на рис. 1.25. [c.36] Вернуться к основной статье