Газы с высокой электрической прочностью

ГАЗЫ с ВЫСОКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ [c.49]

Газы с высокой электрической прочностью [c.87]

Воробьев А. А. и др. Газы с высокой электрической прочностью. — В кн. Итоги науки и техники. Электротехнические материалы, электрические конденсаторы, провода и кабели. М., ВИНИТИ, 1969. [c.97]

Поэтому уже давно существует тенденция к замене воздушной изоляции атмосферного давления более прочной газовой изоляцией путем размещения всех элементов электрооборудования или ее части в металлических оболочках, заполненных сжатыми газами, в особенности высокопрочными. При применении газов с повышенной электрической прочностью, например элегаза, для создания необходимой прочности требуется более низкое давление— примерно 0,4 МПа, а при применении азота, не обладающего этим свойством, — более высокое давление, примерно 2 МПа. Однако следует иметь в виду, что выбор газа для тех или иных целей определяется не только его электрической прочностью, но и совокупностью целого ряда других свойств, в том числе его охлаждающей и дугогасящей способностью, стоимостью и т. п. [c.63]

В маломощных лазерах с высокой монохроматичностью излучения используют газы с низкой электрической прочностью. Необходимая система энергетических уровней (см. рис. 24.2) обычно достигается в смеси газов. Так, гелий-неоновая смесь, возбуждаемая электрическим разрядом, излучает красный свет с длиной волны 0,63 мкм или инфракрасный (1,153 мкм). Применяются смеси гелия с парами кадмия, селена и др. [c.253]

Из сказанного выше мы можем сделать вывод о том, что различные по своему химическому составу газы ри одних и тех же условиях имеют различную электрическую прочность. Так, водород и инертные газы ((аргон, неон, гелий и др.) имеют электрическую прочность, пониженную по сравнению с -воздухом. Имеются и газы, у которых электрическая прочность заметно больше, чем у воздуха. К газам с повышенной электрической прочностью, которые, особенно при высоких давлениях, с успехом могут быть использованы в электрической изоляции устройств высокого напряжения, относятся газы, имеющие сравнительно большую молекулярную массу и большую плотность, в особенности содержащие сильно электроотрицательные элементы — фтор. [c.212]

Как уже отмечалось (стр. 206), электрическая прочность твердых пористых диэлектриков в значительной мере определяется электрической прочностью газа, заполняющего поры. Поэтому электрическая прочность твердого диэлектрика может быть существенно увеличена повышением давления газа в порах или же заменой воздуха или другого (не обладающего высокой электрической прочностью) газа в порах на газ с повышенной электрической прочностью. [c.234]

При прочих равных условиях (при одинаковых давлении и температуре, форме электродов, расстоянии между ними) различные газы могут иметь заметно различающиеся значения электрической прочности. Азот имеет практически одинаковую с воздухом электрическую прочность он нередко применяется вместо воздуха для заполнения газовых конденсаторов и для других целей, поскольку, будучи близок по электрическим свойствам к воздуху, не содержит кислорода, который оказывает окисляющее действие на соприкасающиеся с ним материалы. Однако некоторые газы, имеющие высокую молекулярную массу, и соединения, содержащие галогены (фтор, хлор), для ионизации которых требуется большая энергия, имеют заметно повышенную по сравнению с воздухом электрическую прочность. [c.128]

Какой газ обладает более высокой электрической прочностью, нежели воздух, и вместе с тем температурой кипения ниже —5.0° С [c.52]

К материалу изолятора плазмотрона предъявляются разнообразные, а иногда и противоречивые, требования. Он должен обладать высокой электрической прочностью, поскольку дежурная дуга возбуждается с помощью высоковольтного высокочастотного разряда осциллятора высокой механической прочностью, так как изолятор часто выполняет функции несущей конструкции, на которой крепятся остальные узлы плазмотрона термостойкостью, так как отдельные его части подвержены действию теплового и светового излучения герметичностью, поскольку через изолятор проходят коммуникации плазмообразующего газа и охлаждения, а также иметь возможность обработки обычным режущим инструментом. [c.229]

Сравнительно высокой электрической прочностью обладают электроотрицательные газы. Обычно их электрическая прочность тем выше, чем выше их молекулярная масса. Однако с увеличением молекулярной массы в большинстве случаев повышается также температура кипения, что ведет к тому, что эти газы переходят в жидкость даже при комнатной температуре. Следует также отметить недостаточную химическую стойкость высокомолекулярных газов, а также токсичность их продук- [c.49]

Высокая электрическая прочность электроотрицательных высокомолекулярных газов связана, с одной стороны, с тем, что усложнение структуры молеку.зы приводит к появлению [c.49]

Для технического применения разных газов, кроме электрической прочности, большое значение имеют также химическая инертность, стойкость к электрическим разрядам и низкая температура сжижения. Последнее важно в связи с высокими давлениями в различных устройствах высокого напряжения. Наиболее благоприятными свойствами для применения в качестве газовой изоляции с повышенной электрической прочностью обладает элегаз, который был с этой точки зрения подробно исследован Б. М. Гохбергом. [c.65]

Некоторые газы, преимущественно имеющие высокий молекулярный вес (газы, содержащие фтор, хлор, бром, иод), обнаруживают заметно повышенную по сравнению с воздухом электрическую прочность. Так, советский ученый проф. Б. М. Гохберг обнаружил, что газообразная шестифтористая сера 5Рб имеет электрическую прочность пример- [c.25]

Для электроизоляционных целей широко применяются и другие газы. Например, азот, близкий по электрическим свойствам к воздуху, используется для заполнения газовых конденсаторов и других целей там, где окисляющее действие кислорода разрушает материалы. Некоторые газы с высокой молекулярной массой и соединения, содержащие галогены, для ионизации которых требуется большая энергия, обладают заметно повышенной в сравнении с воздухом электрической прочностью (рис. 16.4). [c.666]

С 2.7, табл. С 2 2), выполненные из фарфора Применяются для фидерных 1 дов в стене технического здания Ввод провода состоит т двух проходных изоляторов типа ПР, стянутых токопроводящим стержнем, и рассчитан на установку в цепях маломощных передатчиков Передатчики мощностью 100 кВт и более комплектуются проходными изоляторами специальной конструкции Для увеличения электрической прочности применяют поддув сухим воздухом илн газом, обладающим более высокой по сравнению с воздухом электрической прочностью, например азотом [c.519]

Эластичность резины сочетается с высоким сопротивлением разрыву и истиранию, газо- и водонепроницаемостью, химической стойкостью, хорошими электрическими свойствами, небольшим удельным весом. Прочностные свойства оцениваются пределом прочности при разрыве а , относительным удлинением в момент разрыва Д/ и остаточным удлинением после разрыва 3. [c.376]

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]

Электрическая прочность Е р газов сильно зависит от давления (рис.4.21). При высоких давлениях р увеличение Е р связано с уменьшением длины свободного пробега электронов, а при малых р - с уменьшением вероятности столкновений электронов с молекулами газа. [c.119]

Лазерную сварку производят на воздухе или в среде защитных газов аргона, СО2. Вакуум, как при электронно-лучевой сварке, здесь не нужен, поэтому лазерным лучом можно сваривать крупногабаритные конструкции. Лазерный луч легко управляется и регулируется, с помощью зеркальных оптических систем легко транспортируется и направляется в труднодоступные для других способов места. В отличие от электронного луча и электрической дуги на него не. влияют магнитные поля, что обеспечивает стабильное формирование шва. Из-за высокой концентрации энергии (в пятне диаметром 0,1 мм и менее) в процессе лазерной сварки объем сварочной ванны небольшой, малая ширина зоны термического влияния, высокие скорости нагрева и охлаждения. Это обеспечивает высокую технологическую прочность сварных соединений, небольшие деформации сварных конструкций. Например, лазерная сварка вилки с карданным валом автомобиля по сравнению с дуговой сваркой увеличивает срок службы карданной передачи в три раза, потому что более чем вдвое уменьшается площадь сечения сварного шва, в несколько раз -время сварки. Деформации вилки, вызывающие преждевременный износ, практически отсутствуют. [c.236]

Принцип конструирования вводов при измерениях в условиях высоких температур заключается в том, что изоляцией вводов в измерительной (горячей) зоне служит зазор воздуха, инертного газа или вакуум (в зависимости от условий испытаний). Размеры зазора должны обеспечивать хороший уровень сопротивления и электрической прочности. Крепление вводов и их изоляция от измерительных камер осуществляется извне, в зоне температур, не превышающих 50 °С. В воздушной среде такой изоляцией могут служить нагревостойкие пластики, в вакуумных установках—вакуум-плотная резина. Такая конструкция вводов обеспечивает постоянство значений сопротивления и электрической прочности изоляции вводов во всем диапазоне температур. Удельное объемное сопротивление определяют при постоянном напряжении 100— 300 В. [c.295]

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]

Для электроизоляционной и электровакуумной техники пспользуются часто газы или пары с более высокой электрической прочностью, чем воздух, инертные газы, газы с высокими тепловыми свойствами. [c.48]

Некоторые газы (в особенности содержащие галоиды — фтор, хлор и др.) обнаруживают заметно повышенную по сраенению с воздухом электрическую прочность. Так, советский ученый проф. Б. М. Гохберг обнаружил, что шести-фтсристая сера 5Рб (газ — в 5 раз тяжелее воздуха) имеет электрическую прочность Е , примерно в 2,5 раза более высокую, чем воздух. Чистая шестифтористая сера не обладает токсическими свойствами, химически устойчива, не разлагается при нагреве до +800° С она с успехом может быть использована в различных электротехнических конструкциях, конденсаторах, кабелях и пр., в овязи с чем н была названа элегазом (сокращение от слов электричество и газ ). Особенно велики преимущества элегаза при повышенных давлениях в некоторых случаях сжатый элегаз по своей электрической прочности может заменить, например, электроизоляционное масло ( 7—8). На рис. 10 приведены значения пробивного напряжения между двумя металлическими дисковыми электродами (с закругленными краями) в воздухе и в элегазе в зависимости от абсолютного давления. [c.35]

Электроотрицательные газы (элегаз, дифтордихлорметан и др.) обладают весьма высокой электрической прочностью, однако они способны химически разлагаться под действием коронных явлений, связанных с электрическим разрядом в этих газах. [c.305]

Б-2. Осаждение пленок реактивным катодным распылением. Катодное распыление основано на вырывании частиц металла из катода при бомбардировке его ионами газа, разогнанными до высоких скоростей постоянным полем в области катодного падения напряжения в тлеющем разряде. Давление газа, обычно инертного, 1—10 Па. Этим методом можно напылить пленку тугоплавкого металла, например тантала, а затем электрохимически оксидировать ее в водных электролитах. Пленка образованная на напыленном тантале, имеет более высокую электрическую прочность, чем пленка на куске металла. Слой диэлектрика можно напылить на подложку при катодном распылении металла, если инертный газ заменить кислородом тогда вырванные частицы металла окисляются и на подложку осаждается окисел металла. Этим способом были получены тонкие слои Та,05, ВеО и 8102- Из-за малой скорости процесса катодного распыления — порядка (0,1—1)-10" - м/с толщина слоев диэлектрика, как и металла, обычно не превышает 0,1—0,2 мкм. Описанным способом можно получить композиционный диэлектрик, состоящий из разных оксидов. Например, при катодном распылении кремния, поверхность которого на 25% покрыта алюминием, получался диэлектрик, содержащий 50% 810.2 и 50% А12О3, так как скорость распыления алюминия примерно в 2 раза выше скорости распыления кремния распыление осуществлялось в смеси Аг — О2 при давлении 3,3 Па. [c.380]

Сплавы с высоким электрическим сопротивлением типа Х20Н80Т сваривают в аргоне неплавящимся или плавящимся электродом под флюсом АНФ-5 и в среде углекислого газа. Прочность сварных соединений в обоих случаях примерно одинакова. Эти металлы могут обеспечивать высокую прочность при повышенных температурах. Например, при сварке в углекислом газе образец при 20° С имеет Ов —63 кГ/мм2, при 800° С Ов = 29 кГ/мм . Прочность сварных швов ниже прочности основного металла (сгв = 80 кГ/мм ), а пластичность соответственно выше (боен -мет — 28,5%, [c.157]

Боридный термокатод — катод на основе металлоподобных соединений типа МеВе, где iMe — щелочноземельный, редкоземельный металлы или торий. В качестве термокатода наиболее широко применяется гекса-борид лантана, реже — гексабориды иттрия и гадолиния и диборид хрома. Покрытие оксидного слоя тонкой пленкой осмия понижает работу выхода катода и увеличивает его эмиссионную способность. Термоэмиссионные катоды из гексаборида лантана работают при температуре 1650 К и обеспечивают получение плотности тока ТЭ до 50 А/см . Высокая механическая прочность и устойчивость таких катодов к ионной бомбардировке позволяет использовать их в режиме термополевой эмиссии (при напряженности внешнего электрического поля 10° В/см значительная часть эмиссионного тока обусловлена туннелированием электронов сквозь барьер). В этом режиме катод из гексаборида лантана при температуре 1400—1500 К может эмитировать ток с плотностью до 1000 A/ м . Катоды из гексаборида лантана не отравляются на воздухе и устойчиво работают в относительно плохом вакууме. Срок их службы не зависит от давления остаточных газов в приборе до давлений порядка 10 Па. Эти катоды используются в ускорителях и различных вакуумных устройствах. [c.571]

Значительный интерес для электротехники представляет водород. Это очень легкий газ, обладающий весьма благоприятными свойствами для использования его в качестве охлаждающей среды вместо воздуха (водород характеризуется высокой теплопроводностью и удельной теплоемкостью). При использовании водорода охлаждение вращающихся электрических машин существенно улучшается. Кроме того, при замене воздуха водородом заметно снижаются потери мощности на трение ротора машины о саз и на вентиляцию, так как эти потери приблизительно пропорциональны плотности газа. Ввиду отсутствия окисляющего действия кислорода воздуха замедляется старение органической изоляции обмоток машины и устраняется опасность пожара при коротком замьпсании внутри машины. Наконец, в атмосфере водорода улучшаются условия работы щеток. Так как водородное охлаждение позволяет повысить мощность машины и ее КПД, крупные турбогенераторы и синхронные компенсаторы выполняются с водородньпч охлаждением (еще более эффективное охлаждение достигается циркуляцией жидкости внутри полых проводников обмоток статора и даже - что, конечно, технически сложнее - ротора). Применение циркуляционного водородного охлаждения требует герметизации машины (подшипники уплотняются при помощи масляных затворов). Чтобы избежать попадания внутрь машины B03ziyxa (водород при содержании его в возд тсе от 4 до 74% по объему образует взрывчатую смесь - гремучий газ), внутри машины поддерживается некоторое избыточное давление, сверх атмосферного постепенная утечка водорода восполняется подачей газа из баллонов. При прочих равных условиях электрическая прочность водорода примерно на 40 %, а угольного ангидрида СОт - на 10% ниже, чем электрическая прочность воздуха. Для заполнения [c.128]

При уменьшении давления вначале наблюдается падение электрической прочности, как это видно из рис. 4-3 когда же давление до--ХОДИТ до некоторого предела, ниже атмосферного давления, и раз-р жение достигает высоких степенен, электрическая прочность начинает снова возрастать. Это возрастание объясняется уменьшением числа молекул газа в единице объема при сильном разрежении и снижением вероятности столкновений электронов с. молекулами. Пои высоком вакууме пробой можно объяснить явлением вырывания электронов из поверхности электрода холодная эмиссия). В этом случае электрическая прочность доходит до весьма высоких зкаче-HIй и зависит от материала и состояния поверхности электродов и больше не изменяется ( полочка на рис. 4-3). Большую электрическую прочность вакуума используют в технике при конструирова-И1 И вакуумных конденсаторов для больших напряжений высокой частоты. [c.63]

Теорию электрического пробоя можно применить к жидкостям, максимально очищенным от примеси. При высоких значениях напряженности электрического поля может происходить вырывануе электронов из металлических электродов и, как и в газах, разру.ие-пие молекул самой жидкости за счет ударов заряженными частицами. При этом повышенная электрическая прочность жидкого диэлектрика по сравнению с газообразным обусловлена значительно меньшей длиной свободного пробега электронов. Пробой жидкостей, содержащих газовые включения, объясняют местным перегревом жидкости (за счет энергии, выделяющейся в относительно легко ионизирующихся пузырьках газа), который приводит к образованию газового канала менаду электродами. Вода в виде отдельных мелких капелек, находящихся в трансформаторном масле, при нормальной темпера-Tj-pe значительно снижает (рис. 4-6). Под влиянием электрического поля сферические капельки воды —сильно дипольной жидкости — поляризуются, приобретают форму эллипсоидов и, притягиваясь между собой разноименными концами, создают между э/ектродами цепочки с повышенной проводимостью, по которым и происходит электрический пробой. [c.65]

Обжиг — чрезвычайно важная операция, придающая фарфору высокую механическую прочность, водостойкость и хорошие электроизоляционные свойства. При обжиге глина изменяет кристаллическую структуру и теряет входящую в ее состав кристаллизационную воду полевой шпат — наиболее легкоплавкая составная часть фарфора — плавится, образуя стекловидную массу, заполняющую промежутки между зернами подвергнутых обжигу глины и кварца, и прочно связывает друг с другом эти зерна. Обжиг фарфоровых изоляторов в зависимости от их размеров может длиться от 20 до 70 ч. При этом собственно обжиг при максимальной температуре (для установочного фарфора 1300—1350 °С, для высоковольтного 1330— 1410 °С) занимает сравнительно небольшое время много времени требует постепенный подъем температуры (во избежание повреждения изделий бурно выделяющимися водяными парами и газами), а также медленное охлаждение изделий перед их извлечением из печи (во избежание появления температурных напряжений и трещин). Подвергающиеся обжигу фарфоровые изделия помещаются в печь, отапливаемую мазутом, газом или углем (весьма хороши электрические печи), в изготовляемых из огнеупорной глины (шамота) цилиндрах или коробках, так называемых капселях, чтобы предохранить изделия от нетэсредственного воздействия пламени, неравномерного нагрева с разных сторон и загрязнения копотью (рис. 6-40), Поверхность, которой обжигаемое изделие из фарфора или аналогичного керамического материала ставится на дно капселя, должна быть свободна от глазури, иначе изделие приплавится к капселю (читатель может убедиться в этом, рассмотрев донышко любой чайной чашки). [c.170]

На рис. 3.6 представлена зависимость электрической прочности, деленной на давление, от произведения давления на междуэлект-родное расстояние в однородном поле для эле-газа и хладона. Здесь же для сравнения дана аналогичная зависимость для воздуха. Как видим, электрическая прочность элегаза и хладона по отношению к воздуху хотя и снижается с Уменьшением рк, но все же остается достаточно высокой. [c.49]

Водород, имеющий весьма высокий коэффициент теплопроводности, несмотря на меньшую электрическую прочность по сравнеМию с воздухом, используется в качестве электроизоляционной и охлаждающей среды в крупных турбогенераторах. Применение водорода в этом случае приводит к снижению вентиляционных потерь и потерь на трение о газ примерно з 10 раз по сравнению с потерями при применении воздуха и, следовательно, заметно повышает КПД генератора. Одновременно при этом происходит снижение вентиляционных шумов и, что особенно важно, удлиняется срок службы твердой изоляции генератора вследствие отсутствия процессов окисления и образования азотистых соединений. [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...