Диэлектрики прочность

Из механических свойств фторопласта-4 следует отметить низкий коэффициент трения и ударную прочность при очень низких температурах. Полностью фторированные полимеры относятся к категории отличных диэлектриков с низкими диэлектрическими потерями, которые практически не меняются при изменении температуры и частоты. [c.430]

Из всего многообразия физических свойств важнейшими свойствами, характеризующими вещество как диэлектрик, являются электрические — поляризация, электропроводность, диэлектрические потери и т. д. Многие годы диэлектрики применялись в основном как изоляторы. Поэтому наибольшее значение имели их малые электропроводности и диэлектрические потери, высокая электрическая прочность. В современных условиях диэлектрики используют не только в качестве пассивных элементов различных электрических схем. С их помощью осуществляют преобразование механической и тепловой энергии в электрическую (пьезоэлектрики и пироэлектрики). Ряд диэлектриков находит применение для детектирования, усиления, модуляции электрических и оптических сигналов. При этом важную роль играют такие свойства, как фотоэффект, электрооптические и гальвано-магнитные явления. [c.271]

При повышении электрического напряжения, приложенного к образцу диэлектрика, он остается практически непроводящим (сохраняет высокое р) до тех пор, пока под действием сил электрического поля в диэлектрике не образуется канал с высокой электропроводностью, что приводит практически к короткому замыканию между электродами, т. е. к пробою диэлектрика. Минимальное напряжение, приложенное к образцу диэлектрика и вызывающее его пробой, называют пробивным напряжением Unp. Поскольку образцы одного и того же диэлектрика различной толщины пробиваются при разных напряжениях, величина Unp не может характеризовать стойкость материала к пробою. Параметром диэлектрического материала, определяющим его способность противостоять пробою, является электрическая прочность р — напряженность электрического поля в диэлектрике, при достижении которой происходит его пробой. Определяется эта характеристика так [c.543]

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]

Специальной физической и химической очисткой можно довести р неполярных жидкостей до 10 — 10 8 Ом-м, а пр —до 140—260 МВ/м [21]. В табл. 23.10 представлена зависимость электрической прочности Е р от Ег для высокочистых жидких диэлектриков, применяемых в качестве растворителей и для других целей. [c.549]

Статистическая обработка результатов испытаний. Процессы, протекающие в электроизоляционных материалах, в особенности такие, как механическое разрушение, электрический пробой, подчиняются статистическим закономерностям, и измеряемая величина для одного и того же материала при одинаковых условиях испытаний может претерпевать заметные колебания. Рассмотрим, например, определение электрической прочности. При определении электрической прочности твердых материалов после пробоя образец приходит в негодность, и для повторного определения Е р необходимо брать новый образец. При испытаниях газообразных и жидких веществ можно производить ряд повторных пробоев одного и того же образца (очищая периодически, если необходимо, электроды), так как после пробоя и выключения напряжения электрическая прочность восстанавливается при испытаниях жидких диэлектриков удаляют, кроме того, копоть, образующуюся между электродами. [c.10]

Основной характеристикой электроизоляционного материала служит электрическая прочность р, под которой понимают минимальную напряженность однородного электрического поля, приводящую к пробою, Для вычислений электрической прочности необходимо предварительно измерить пробивное напряжение (7 р. Если и р выражено в вольтах, а толщина диэлектрика в месте пробоя — в метрах, то электрическая прочность выражается в вольтах на метр (В/м). [c.96]

Испытания на переменном токе производят без кенотронной приставки. Испытуемый образец присоединяют к высоковольтному выводу трансформатора (один электрод) и к заземленному зажиму (второй электрод). Испытания ведут в том же порядке, что и на постоянном токе. Для испытаний изоляционных масел и других жидких диэлектриков на электрическую прочность предназначена установка типа АИМ-80. Эта установка позволяет получить в условиях лаборатории действующее напряжение переменного тока промышленной частоты до 80 кВ. Мощность установки 0,5 кВ-А, объем испытательного сосуда 400 см . [c.121]

Удобные для практических целей численные значения электрической прочности диэлектриков получаются, если пробивное напряжение выражать в киловольтах, а толщину диэлектрика - в миллиметрах. Тогда электрическая прочность будет в киловольтах на миллиметр. Для сохранения численных значений и перехода к единицам системы СИ можно пользоваться единицей МВ/м [c.116]

Жидкие диэлектрики отличаются более высокой электрической прочностью, чем газы в нормальных условиях. [c.122]

Для большинства твердых электротехнических материалов такие механические параметры, как пределы прочности при растяжении, сжатии и изгибе, а также твердость, относятся к числу общеупотребительных. Здесь рассмотрим только некоторые параметры, наиболее характерные для диэлектриков в связи с особенностями их работы. [c.18]

В месте пробоя выделяется тепло, вследствие чего возникает конвекция жидкости, разрывающая, рассеивающая мостики из скопившихся загрязнений, и электрическая прочность может восстановиться даже без снижения приложенного напряжения. Спустя некоторое время, От нескольких секунд до нескольких минут, может образоваться новый мостик, новое короткое замыкание между электродами — новый разряд. В силу изложенного электрическая прочность сильно загрязненного жидкого диэлектрика является довольно неопределенной величиной. [c.68]

Своеобразная зависимость электрической прочности от температуры наблюдается в жидких диэлектриках, содержащих эмульсионную воду (рис. 2-27). При повышении температуры выше комнатной эмульсионная вода переходит в молекулярно растворенное состояние, в котором вода слабее влияет на величину электрической прочности. Вследствие этого электрическая прочность жидкого диэлектрика, в частности трансформаторного масла, возрастает до некоторого максимума, после чего падает. При снижении температуры при условии, когда вода не успевает испариться из масла, электрическая прочность изменяется по той же [c.70]

С увеличением расстояния между электродами электрическая прочность жидкостей падает, что находится в полном соответствии с описанным выше механизмом пробоя технически очищенных жидких диэлектриков. [c.70]

На рис. 2-35 показана зависимость электрической прочности кабельной бумаги, пропитанной маслом, от времени. При малых временах воздействия (малых экспозициях) влияние времени незначительно. В более сложных случаях, как, например, в указанных выше системах изоляции высоковольтных электрических машин, закономерности иони зационного пробоя усложняются. Однако основа механизма этого пробоя остается неизменной разрушение диэлектрика [c.84]

Непропитанные волокнистые материалы представляют собой смесь волокон и воздуха, заполняющего поры. Поэтому электрические и механические параметры при прочих равных условиях зависят от плотности материалов. Чем меньше плотность (больше воздуха), тем меньше tg б при малых напряженностях, но тем меньше электрическая прочность. При пропитке (заполнении пор пропитывающим диэлектриком) эти параметры увеличиваются, причем на степень увеличения влияют свойства пропиточных материалов. Пропитка уменьшает гигроскопичность волокнистых материалов, сильно замедляет процесс увлажнения. Эти закономерности присущи всем волокнистым материалам. [c.168]

Электрическая прочность диэлектриков [c.166]

Пробой диэлектриков и электрическая прочность. Если в ходе повышения приложенного к изоляции напряжения напряженность электрического поля в диэлектрике превышает некоторое критическое значение, то диэлектрик теряет свои электроизолирующие свойства. Сквозной ток, протекающий через диэлектрик, резко возрастает до 10 А м , а сопротивление диэлектрика уменьшается до такого значения, что происходит короткое замыкание электродов. Это явление называют пробоем диэлектрика. Значение напряжения в момент пробоя называют [c.166]

Поверхностный пробой. Поверхностный пробой или перекрытие наблюдается не только при испытании образцов диэлектриков с большой электрической прочностью (см. рис. 5.27). В электроизоляционных конструкциях, таких, как всевозможные фарфоровые и пластмассовые электрические изоляторы, фарфоровые покрышки электрических вводов высокого напряжения и их внутренняя изоляция, работающая в трансформаторном масле, при неблагоприятных условиях возникают поверхностные пробои и даже может образоваться поверхностная корона. [c.183]

Физико-механические параметры фольгирр-ванных диэлектриков. Прочность на отсдаиак-ние фольги от основания характеризуют усилием отрыва полоски фольги от основания под углом (90 5)°. [c.450]

В частности, при работе жидкости в сильных полях, особенно высокой частоты, происходит ее нагрев и образование пузырьков пара. Поэто.му характер пробо.я жидких диэлектриков зависит от множества факторов, определяемых в значительной мере видом, размером, количеством и распределением примесей. Наличие мостиков и цепочек из твердых частиц сильно искажает поле между электродами. В, результате пробой жидкости происходит в неоднородном поле, а это приводит к снижению ее электрической прочности. [c.122]

Электрическая прочность Е р твердых диэлектриков при электрическом пробое лежит в сравнительно узких пределах - 100ч-1000 МЕ/м, что близко к Е р сильно сжатых газов и очень чистых жидкостей. Величина Е р обусловлена [c.123]

В твердых диэлектриках наряду с объемным возможен и поверхностный пробой, т. е. пробой в жидком или газообразном диэлектрике, прилегающем к поверхности твердой изоляции. Так как Е р жидкостей и особенно газов ниже Е р твердых диэлектриков, а нормальная составляющая напряженности электрического поля непрерывна на границе раздела, то при одинаковом расстоянии между электродами в объеме и на поверхности пробой в первую очередь будет происходить по поверхности твердого диэлектрика. Чтобы не допустить поверхностный пробой, необходимо удлинить возможный путь разряда по поверхности. Поэтому поверхность изоляторов делают гофрированной, а в конденсаторах оставляют неметализированные закраины диэлектрика. Поверхностное 1/ р также повышают путем герметизации поверхности электрической изоляции лаками, компаундами, жидкими диэлектриками с высокой электрической прочностью. [c.126]

Синтетические жидкие диэлектрики. Трансформаторное и другие электроизоляционные масла нефтяного происхождения обладают преимуществами, которые и обеспечили им весьма широкое применение они сравнительно дешевле и могут производиться заводами нефтеперерабатывающей промьшшенности в больших количествах при хорошей очистке 5, как это и свойственно чистым неполярным диэлектрикам, мал, а электрическая прочность, достаточно высока. Однако в некоторых слзшаях качество этих масел оказьшается недостаточно высоким. Например, когда требуется полная пожарная безопасность и взрывобезопасность, маслонаполненные трансформаторы и другие аппараты применяться не могут. [c.130]

За исключением специального класса веществ — сегнетоэлек-трнков, обладающих способностью спонтанной поляризации, диэлектрическая восприимчивость не зависит от напряженности поля вплоть до значений напряженности, близких к пробивной прочности диэлектрика. У неоднородных диэлектриков величина а является функцией координат для анизотропных диэлектриков, у которых направления векторов Р и Е могут не совпадать, поляризуемость оказывается тензорной величиной. [c.138]

Мощность, выделяющаяся в диэлектрике, пропорциональна мнимой части диэлектрической проницаемости е" к tg б, называемой иначе фактором потерь, а также частоте и квадрату напряженности электрического поля. Стремление ускорить нагрев приводит к использованию высоких частот и больщих напряженностей электрического поля. Максимальная допустимая напряженность не должна превосходить электрической прочности диэлектрика, т. е. напряженности поля, при которой происходит пробой и разрушение диэлектрика. Выбор максимальной допустимой частоты связан с особенностями волновой структуры высокочастотного электро.магнитного поля. [c.141]

Низкую электрическую прочность имеют все влажные диэлектрики, и особенно пигцевые продукты мясо, рыба, картофель, овощи. Для тепловой обработки этих продуктов используются ча-стоты 433, 915 и 2375 МГц, относящиеся к дециметровому диапазону длин электромагнитных волн [30]. [c.305]

Керамика на основе АЬОз (корундовая) обладает высокой прочностью, которая сохраняется при высоких температурах, химически стойка, отличный диэлектрик. Применяется для изготовления деталей высокотемпературных печей, нодшипников печных конвейеров, свечей зажигания, резцов, калибров, фильер для протяжки проволоки. Пористую керамику применяют как термоизоляционный материал. Корундовый материал микролит (1(1у1-332) превосходит другие инструментальные материалы (красностойкость до 1200 С). Из микролита изготавливают резцовые пластинки, фильеры, насадки, сопла н др. В загрязненном состоянии в виде крошки корунд применяется как абразивный материал. [c.137]

Пробой загрязненных жидкостей может происходить вследствие образования между электродами мостиков из капелек эмульсионной воды и механических загрязнений, затягиваемых электрическим полем в пространство между электродами. Особенно вредно с этой точки зрения наличие во влажном масле различных волокон, которые поглощают влагу и легко образуют сплошные цепочки — мостики, замыкающие электроды. При таком механизме пробоя электрическая прочность жидких диэлектриков оказывается катастрофически низкой. Очевидно, что на образование таких мостиков требуется сравнительно много времени, которое зависит как от концентрации загрязнений, так и от формы электродов и расстояния между ними. При кратковременном приложении напряжения, нййример в виде импульсов, образование сплошных мостиков невозможно. [c.68]

Практически гораздо больший интерес, чем пробой загрязненного жидкого диэлектрика, представляет пробой технически чистой жидкости в ней, как правило, уже не могут образоваться сплошные мостики из загря31нений. Однако и в этом случае эмульсионная вода, находящаяся в масле в очень небольших количествах, сильно снижает электрическую прочность жидкого диэлектрика, как это [c.68]

В. А. Фок и Н. Н. Семенов, изучавшие явления пробоя диэлектриков, теоретически доказали возможность электро-теплового пробоя в идеально однородном диэлектрике, в котором нет никаких мест с заранее повышенными потерями. В своих расчетах они приняли образец диэлектрика в виде пластины бесконечно большой площади между такими же электродами. Это дало возможность рассматривать только среднюю часть пластины со строго однородным электрическим и тепловым полем и пренебречь краевыми условиями, искажающими поле. Очевидно, что в таком случае всю теплоотдачу от диэлектрика в окружающую среду надо считать через толщу диэлектрика на электроды, так как тепловое сопротивление на торцы будет бесконечно велико. Увеличение толщины диэлектрика при этом сильно ухудшает условия охлаждения, в силу чего должна снижаться электрическая прочность, что и наблюдается в действительности. Пробивное напряжение при этом растет медленней, чем толшлна. Согласно теории В. А. Фока и Н. Н. Семенова действующее значение пробивного переменного напряжения твердого диэлектрика в киловольтах определяется следующим уравнением [c.74]

У многих технических диэлектриков при электрическом пробое электрическая прочность практически не зависит от температуры в сравнительно широком диапазоне температур. При построении графиков зависимости электрической прочности технических диэлектриков от температуры часто обнаруживаются две области при сравнительно низких температурах электрическая прочность от температуры не зависит, при более высоких — резко падает с увеличением температуры. В первом случае мы имеем область электрического пробоя, во втором— электротеплового (рис. 2-32). В кристаллах при импульсах продолжительностью 10 с и меньше наблюдается слабый рост электрической прочности с ростом температуры, а при импульсах большей длительности и при постоянном напряжении в кривой температурной зависимости электрической прочности может быть максимум. При пробое тонких пленок органических высокомолекулярных соединений иногда наблюдается рост элек- [c.80]

В однородном поле, если толщина в месте выточки мала по сравнению с радиусом выточки. У тонких неоднородных диэлектриков электрическая прочность снижается с увеличением площади электродов, что объясняется повышением вероятности пoпa ( aния слабых мест ПОД электроды. [c.82]

Как у всех жидких диэлектриков, так и у полиоргано-силоксановых электрическая прочность сильно зависит от увлажнения и загрязнений. У осушенных и чистых жидкостей электрическая прочность практически равна прочности хороших сухих и чистых нефтяных масел. [c.104]

Практический интерес представляет также большое снижение сопротивления некоторых металлов при низких температурах, но лежащих выше температур, соответствующих возникновению сверхпроводимости. Это явление получило название гиперпроводимости. Практически интересными гиперпроводниками являются алюминий, имеющий при 20 К (температура жидкого водорода) удельное сопротивление 0,05 нОм-м, и бериллий, имеющий при температуре 77 К (температура жидкого азота) удельное сопротивление несколько ниже 1 нОм-м. Отметим здесь некоторые особенности изоляции оборудования, предназначенного для работы при сверхнизких (криогенных) температурах. Как известно из физики диэлектриков, при понижении температуры теоретически электроизоляционные свойства должны улучшаться. Практически может возникнуть их ухудшение, в частности уменьшение электрической прочности, за счет появления трещин и чрезмерно большой хрупкости. Считается, что при криогенных температурах только часть синтетических полимеров сохраняет известную гибкость. В частности, к их числу относятся некоторые фторорганические, полиуретаны, полиимиды, полиэтилен-терефталат. Для работы н криогенных условиях пригодны целлюлозные волокнистые материалы, в том числе пропитанные ожиженными газами, например водородом, азотом. [c.250]

На практике пробивное напряжение удобно выражать в киловольтах, толщину диэлектрика — в миллиметрах, а электрическую прочность — в киловольтах на миллиметр. В этом случае справедливы следующие соотлошения 10" В/м 1 МВ/м - 1 кВ/мм. [c.167]

Электрохимический пробой (электрическое старение) обусловлен медленными изменениями химического состава и структуры диэлектрика, которые развиваются под действием электрического поля или разрядов в окружающей среде. Время ра )нптия электрохимического пробоя составляет 10 — 10 с и называется временем жизни диэлектрика. С увеличением напряжения или температуры как правило, уменьшается Процесс электрохимического пробоя развивается в электрических полях, значительно меньших, чем электрическая прочность диэлектрика. [c.171]

К электрической форме пробоя достигает предельных для жидких Рис. 5. ц. Зависимость эяектриче- диэлектриков величин—10 В/м. ской прочности телнически чистого fjp экспозициях. больших [c.176]

Пробой твердых диэлектриков. Р.1звитие той или иной формы пробоя зависит от природы твердого диэлектрика и условий определения электрической прочности. При испытар иях на импульсах с длительностью 10 " — Ю- с в условиях, когда отсутствуют раз-рнды у краев электродов, имеет место электрический пробой образца. Если проводимость такого диэлектрика велика и резко зависит от температуры, то при выдержке этого же образца под напряжением в течение 10 — 10 - с в нем развивается тепловой пробой. При воздействии на образец в течение длительного времени [c.178]

Ионизирующие и.члучения большой мощности вызывают нагрев вещества и уменьшают его теплопроводность, что снижает ,> ири тепловом пробое диэлектрика. При облучении в диэлектрике могут наблюдаться газовыделение и ионизация газа в порах, процессы ускоряют разрушение и снижают электрическую прочность диэлектрика, как и частичные разряды, возникающие в диэлектрике В электрическом поле. [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...