Пробивное напряжение жидких диэлектриков

Экспериментально установленную зависимость величины пробивного напряжения жидкого диэлектрика [Л. 2-38] от его вязкости можно в соответствии с теорией связать с условиями образования объемного заряда. [c.47]

Наиболее существенное влияние на величину пробивного напряжения жидкого диэлектрика оказывает наличие примесей — твердых частиц, влаги, газов. [c.49]

Существенное влияние на величину пробивной напряженности жидких диэлектриков оказывает степень чистоты электродов. При тщательной полировке электродов и удалении с их поверхности следов влаги пробивная напряженность жидкости возрастает и разброс значений существенно снижается [Л. 2-23]. В меньшей мере на величину пробивной напряженности жидкости оказывает влияние материал, из которого изготовлен электрод. Отмечается [Л. 2-44], что в случае электродов из стали пробивная напряженность несколько выше, чем при электродах из меди и алюминия. Такую разницу можно объяснить тем, что сталь лучше поддается полировке. [c.49]

Анализ экспериментальных данных, полученных различными исследователями, позволяет заключить, что в интервале толщин, превыщающих 1 мм, пробивная напряженность жидкого диэлектрика, как правило, снижается при увеличении расстояния между электродами. Зависимость эта нелинейная, и чем больше расстояние между электродами, тем больше нарушается пропорциональность между пробивной напряженностью и расстоянием. С увеличением длительности приложенного напряжения и степени неоднородности поля такое отступление становится все значительней. Для межэлектродных расстояний менее 1 мм пробивная напряженность не зависит от толщины слоя, хотя в некоторых случаях такая закономерность не подтверждается. И только для зазоров менее 50 мкм пробивная напряженность с уменьшением толщины возрастает. [c.50]

Методы оценки электрической прочности (пробивного напряжения) жидких диэлектриков [c.51]

Рис. 2-22. Испытательная ячейка и электроды для определения пробивного напряжения жидких диэлектриков, рекомендуемые Международной Электротехнической Комиссией [Л. 2-52 .

При оценке в эксплуатационных условиях качества жидких диэлектриков на основе хлорированных углеводородов следует учитывать их специфические особенности. Если при эксплуатации масляных трансформаторов важно следить за изменением кислотного числа, tg и других показателей масла, поскольку это указывает на развитие процессов старения масла, то в случае хлорированных жидкостей надобность в периодическом определении этих показателей отпадает. Так, в процессе эксплуатации трансформаторов мощностью до 1 ООО ква можно ограничиться контролем величины пробивного напряжения жидкого диэлектрика. [c.144]

Для области относительно невысоких частот (до 10 Гц) пробивное напряжение чистых жидкостей не должно зависеть от частоты однако в технических жидких диэлектриках, всегда содержащих те или иные примеси и загрязнения, пробивное напряжение при переменном напряжении сравнительно невысокой частоты (50 Гц) оказывается выше, чем при постоянном напряжении. Эта разница иногда достигает 30%. В области частот 10 —10 Гц пробивное напряжение жидких диэлектриков, как правило, снижается с увеличением частоты и во всяком случае оно значительно ниже, чем при частоте 50 Гц. [c.101]

Лучшими значениями пробивной напряженности характеризуются диэлектрики, имеющие плотную структуру и не содержащие газовых включений. Сюда относятся слюда, бумага, тщательно пропитанная жидким диэлектриком, стекла. Значения пробивной напряженности некоторых твердых диэлектриков приведены в табл. 28. [c.98]

Из изложенного следует, что пробой газов - явление электрическое. Поэтому все численные результаты экспериментов по пробою газов относятся к максимальным (амплитудным) значениям напряжения. Поскольку в разрушении жидких и особенно твердых диэлектриков существенную роль играют тепловые процессы, то при приложении к диэлектрикам переменного напряжения численные значения пробивного напряжения относятся к действующим. [c.117]

Рис. 1,21, Зависимость пробивной напряженности от температуры для жидких диэлектриков (ксилола), содержащих примеси

Электрическая прочность. Электрическая изоляция не может выдерживать без вреда для себя неограниченно большого напряжения. Если постепенно увеличивать электрическое напряжение, приложенное к изоляции, то в конце концов произойдет пробой изоляции. При этом сопротивление изоляции сразу падает с очень большого значения до весьма малой величины, что приводит к возникновению короткого замыкания между теми токоведущими частями электрической установки, которые до пробоя разделялись изоляцией. Если мощность источника тока достаточно велика, то в результате пробоя в пробитом месте возникает электрическая дуга, могущая расплавить, обуглить или сжечь изоляцию и токоведущие части вблизи места пробоя. То напряжение, при котором происходит пробой изоляции, называют ее пробивным напряжением Пробивное напряжение является одной из наиболее важных характеристик изоляции (изоляционной конструкции). Следует различать характер пробоя твердых диэлектриков от характера пробоя жидких и газообразных диэлектриков. [c.15]

Как было показано выше, технические жидкие диэлектрики обладают проводимостью, которая зависит как от степени чистоты, так и от полярности соединений, входящих в их состав. Ток проводимости определяется также напряженностью электрического поля. При напряженности, близкой к пробивной, ток проводимости [c.43]

Рис. 2-17. Зависимость тока от напряженности электрического поля (а и б) и пробивного напряжения от времени воздействия (в) для полярных и неполярных жидких диэлектриков [Л. 2-40].

Зависимость пробивной напряженности пр жидких диэлектриков высокой степени чистоты от диэлектрической проницаемости [Л. 2-41] [c.48]

Влияние давления (в диапазоне не очень высоких значений) над поверхностью жидкого диэлектрика на его пробивную напряженность, очевидно, связана с условиями растворения газа в жидкости [Л. 2-45]. [c.50]

В условиях собственно электрического пробоя (например, при импульсных воздействиях) пробивная напряженность сухих жидких диэлектриков уменьшается при повышении температуры в той мере, в какой происходит уменьшение плотности. [c.50]

Это обусловлено тем, что при перемешивании за единицу времени в пространстве между электродами проходит большее количество частиц примесей. Установлено [Л. 2-51], что -при перемешивании жидкого диэлектрика наблюдается значительно меньший разброс значений пробивного напряжения при импульсах (рис. 2-21). [c.54]

При определении электрической прочности многих типов синтетических жидких диэлектриков, например хлорированных, фторированных углеводородов, иногда наблюдается заметное снижение величин пробивного напряжения по мере увеличения числа пробоев в одной н той же пробе жидкости. Последнее обусловлено увеличением концентрации продуктов, образующихся при разложении жидкости в результате пробоя. Таким образом, особенно при испытаниях высоковязких жидкостей для каждого последующего пробоя берут новую порцию жидкости. Только нри таком условии удается обеспечить удовлетворительную сходимость результатов, 54 [c.54]

С увеличением числа слоев диэлектрика средняя пробивная напряженность будет возрастать до определенного значения, затем с увеличением числа слоев, напряженность начнет снижаться за счет усиления искажения поля у краев обкладок. Для получения максимальной величины р следует брать оптимальное число слоев диэлектрика. На кратковременную электрическую прочность большое влияние оказывает частота приложенного напряжения. У жидких и твердых диэлектриков кратковременная электрическая прочность снижается с увеличением частоты. Пробой конденсатора может произойти не только через толщину ди- [c.339]

Пробивная напряженность воздуха в нормальных условиях невелика по сравнению с большинством жидких и твердых диэлектриков. Пробой воздуха, как и других газов, следует рассматривать как следствие развития процессов ударной и фотоионизации. [c.95]

Жидкие диэлектрики отличаются значительно более высокими пробивными напряжениями, чем газы в нормальных условиях. [c.105]

Импульсная прочность загрязненных жидких диэлектриков в пять-семь раз выше электрической прочности при длительном воздействии напряжения. Для очищенных жидкостей эта зависимость выражается в меньшей степени и разница в значениях пробивных напряжений не превышает трех раз. [c.106]

Опыт показывает резкое влияние примесей на электрическую прочность жидкого диэлектрика. Последнее видно из кривой фиг. 51, где дана зависимость пробивного напряжения нефтяного масла от содержания в нем воды. [c.95]

Очистка жидких диэлектриков, в частности масел, от примесей заметно повышает пробивную напряженность. Так, например, неочищенное трансформаторное масло имеет кв/см после очистки пробивная напряженность масла повышается до 200—250 кв/см. Влияние примесей сказывается и при пробое жидких диэлектриков импульсами. [c.95]

Величина пробивного напряжения зависит от формы и размеров электродов, расстояния между ними, давления и температуры жидкого диэлектрика, характера приложенного напряжения (постоянное, переменное), степени загрязнения масла волокнами, водой и другими примесями. Снижение электроизоляционных свойств жидкого диэлектрика может привести к аварии в электрической установке, поэтому для обеспечения нормальной работы маслонаполненной аппаратуры периодически проверяют качество диэлектрика и, в первую очередь, его электрическую прочность. [c.31]

Определение пробивного напряжения для твердых и жидких диэлектриков должно производиться при плавном или ступенчатом подъеме напряжения. В первом случае напряжение от нуля до пробивного плавно повышают со скоростью 1 кв/сек для образцов с пробивным напряжением до 20 кв и со скоростью 2 кв/сек, если i/ p > 20 кв. Длительность подъема напряжения во всяком случае не должна быть меньше 10 сек. При ступенчатом испытании напряжение на первой ступени должно составлять 40% пробивного напряжения, а на каждой последующей—10% от / р-На каждой ступени выдержка составляет 1 мин. Если пробой произойдет во время перехода с одной ступени на другую, то [c.165]

Электрическая прочность пр технически.к жидких диэлектриков зависит от наличия загрязнителей, обнаруживая тенденцию к снижению по мере увеличения полярности жидкости и соответствующего возрастания ее диссоциирующей способности. На пробой жидких диэлектриков влияет форма электродов с увеличением степени неоднородности электрического поля, при прочих равных условиях, пробивное напряжение жидкого диэлектрика имеет тенденцию к снижению. Поэтому разрядные промежутки для определения пробивного н.э-пряжения жидких диэлектриков стандартизованы по форме электродов и расстоянию между ними. Развитие пробоя технических жид- их диэлектриков, всегда содержащих растворенные и н ерастворенные примеси, подчиняется теории экстремальных значений (теории слабого звена). С ростом объема и площади жидкого диэлектри.ка, находящегося в электрическом поле, его пробивное напряжение снижается. Для оценки рассеяния его величин используют распределение Вейбулла. В тонких зазорах пр жидких диэлектриков существенно возрастает. [c.65]

Существенное влияние на пробой я<идких диэлектриков оказывает форма электродов. В общем случае можно считать, что с увеличением степени неоднородности поля при данном расстоянии между электродами существует тенденция к снижению пробпвного напряжения жидкого диэлектрика. Увеличение площади электродов, как правило, приводит к снижению пробивного напряжения жидкого диэлектрика (при постоянном напряжении или при частоте 50 Гц), но не отражается на значениях импульсной прочности. [c.99]

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]

При получении ультразвука большой интенсивности кварцевая пластинка обычно помеш ается в жидкий диэлектрик (трансформаторное масло или другое изолпрую-ш ее масло). Электрическая прочность не особенно тш а-тельно очищенного трансформаторного масла, часто используемого в качестве жидкого изолятора, при постоянном напряжении составляет (1ч-2)-10 в/сж. Как следует из сказанного ранее, эта прочность на два порядка ниже электрической прочности кварца и практически определяет максимально возможные экспериментальные интенсивности ультразвука [8, 10, И]. При тш ательной очистке масла от газообразных, жидких и твердых загрязнений пробивные напряжения удается повысить в несколько раз так обычно и делается при получении больших мощностей. Помимо этого, излучатели мощного ультразвука, как правило, имеют ряд конструктивных особенностей, снижающих опасность электрического пробоя. Форма и расположение электродов выбираются такими, чтобы не было опасных локальных повышений напряженностей электрического поля и чтобы расстоянир между электродами в жидком диэлектрике было по возможногти большим. [c.357]

Методом теневой фотографии удалось экспериментально подтвердить [Л. 2-30], что за каждый полупериод при напряженности, близкой к пробивной, возникают один положительный и один отрицательный частичный разряды. Последние обусловливают ионизационное разложение жидкого диэлектрика с образованием мелких разветвленных каналов, заполненных газообразными продуктами деструкции. При напряжении, равном пробивиому, пространственное распространение частичных разрядов увеличивается в такой мере, что самые длинные из них перекрывают промежуток между электродами, при этом происходит пробой. [c.45]

С точки зрения теории ударной ионизации материал электродов должен в минимальной степени влиять на пробивную напряженность жидкости. В случае упомянутых металлов теория не дает связи пробивной напряженности и величины работы выхода катода в жидкость, хотя в общем случае пробивная напряженнбсть чистой жидкости должна изменяться линейно в зависимости от логарифма величины концентрации свободных электронов (ионов) на катоде. Весьма интересно отметить, что при наличии катода из электролита, который можно рассматривать как ионный эмиттер для жидкого диэлектрика, при увеличении концентрации электролита (водный раствор Ь1С1) наблюдается падение пробивной напряженности диэлектрика. Этим доказывается влияние ионной эмиссии из апектролита на процесс развития пробоя [Л. 2-44]. [c.49]

Это связано с тем, что в пределах отдельных гомологических рядов с поврлшением температуры увеличивается длина свободного пробега электрона, чем и обусловливается снижение электрической прочности жидкости. Указанная закономерность не распространяется на жидкие диэлектрики, содержащие примеси, например влагу. В последнем случае с повышением температуры (от 20 до 60 °С) происходит некоторое увеличение пробивной напряженности за счет повышения растворимости влаги. [c.50]

Дальнейшие явления, имеющие место в изоляции после пробоя, определяются как характером электроизоляционного материала, так и мощностью источника электрической энергии. В месте пробоя возникает искра илп даже электрическая дуга, которая может вызвать оплавление, обгора-ние, растрескивание и тому подобные изменения как диэлектрика, так и электродов. После снятия напряжения в пробитом твердом диэлектрике может быть обнаружен след пробоя в виде пробитого (откуда и название явления пробой), проплавленного, прожженного или т. п. отверстия, вообще говоря, неправильной формы. При повторном ириложепип напряжения к ранее подвергавшейся пробою твердой изоляции пробой по месту прежнего пробоя, как правило, происходит при сравнительно низком папряжешш (однако, в отдельных случаях возможно самовосстановление пробитой твердой изоляции благодаря оплавлению изоляции, окислению электрода и т. п.). Таким образом, пробой твердой изоляции в электрической машине, аппарате, кабеле и т. п. означает аварию, выводящую данное устройство из строя и требующую ремонта или замены устройства. Если же пробой произошел в жидком или газообразном диэлектрике, то в силу большой подвижности частиц после снятия напряжения пробитый участок диэлектрика полностью восстанавливает первоначальную величину пробивного напряжения (конечно, если мощность и длительность электрической дуги не были настолько значительны, чтобы вызвать существенные необратимые изменения диэлектрика). [c.47]

Изучение зависимости пробивного напряжения от давления газа представляет значительный интерес с точки зрения использования газовой изоляции в условиях, 1Согда ее электрическая прочность может достигать значений прочности жидких и твердых диэлектриков. Применение воздуха при пювы-шенных давлениях ограничивается вследствие того, что при его ионизации образуются озон, окись и закись азота, вы-зывающие коррозию металлических деталей и окисление органической изоляции. Вместо воздуха применяют азот — инертный газ, имеющий практически такую же электрическую прочность, как и воздух. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...