Электротепловой пробой твердых диэлектриков

Электротепловой пробой твердых диэлектриков обусловлен выделением в диэлектрике тепла вследствие диэлектрических потерь. Пробивное напряжение при тепловом пробое связано с частотой поля, условиями охлаждения, [c.102]

Электротепловой пробой твердого диэлектрика заключается в его разрушении, вызванном нагреванием диэлектрическими потерями. В соответствии со сказанным в 2-3 выделение тепла в единице объема данного материала за единицу времени при переменном напряжении прямо пропорционально величинам напряженностей электрического поля Е и частоте I [c.83]

ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОЙ ПРОБОЙ ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ [c.70]

Пробой может быть электротепловым и чисто электрическим. Электрическая прочность при тепловом пробое, вызываемом нагреванием диэлектрика вследствие рассеивания в нем энергии за счет диэлектрических потерь, связана с химическим строением и термостойкостью материала. Электрическая прочность при чисто электрическом пробое зависит от однородности материала и содержания в нем газовых включений. Содержащиеся во включениях газы имеют низкую электрическую прочность по сравнению с больщинством жидких и твердых диэлектриков, так как газы ионизируются при меньшей напряженности электрического поля. Образовавшиеся вследствие ионизации заряженные частицы (ионы и электроны), число которых при воздействии поля увеличивается лавинообразно, разрушают материал, в результате чего наступает пробой. [c.11]

Имеется несколько способов расчета 7пр при электротепловом.пробое. Согласно теории, разработанной советскими учеными акад. В. А. Фоком и акад. Н. Н. Семеновым, для плоской пластинки твердого диэлектрика [c.50]

Из формулы Фока ясно видно влияние условий нагрева и охлаждения на электрическую прочность твердого диэлектрика при электротепловом пробое. Эта формула имеет важное теоретическое и прикладное значение, так как дает возможность правильно оценить закономерности электротеплового пробоя, часто наблюдающегося на практике, [c.87]

Ка в виде пластинки бесконечно большой площади между такими же эле1Хгродами, Это дало возможность рас-ематривать только среднюю часть пластинки со строго однородным электрическим н 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 должно вызывать теперь ухудшение условий охлаждения и в силу этого снижать электрическую прочность, что и наблюдается в действительности. Расчеты В. А. Фока показали, что в вышеуказанных условиях электротепловой пробой твердых диэлектриков теоретически вполне возможен. Согласно теории В. А. Фока, пробивное напряжение твердого диэлектрика при переменном токе определяется следующим уравнением [c.87]

Пробой твердых диэлектриков представляет собой еще более сложное явление, чем пробой жидкостей. В силу большого многообразия твердых диэлектр[1ков опытные закономерности по их пробою подчас противоречивы. Однако в настоящее время благодаря проведенной большой работе физиков, в том числе советских (большая заслуга в этом деле принадлежит школе академика А. Ф. Иоффе), осно-"вные явления пробоя твердых диэлектриков можно достаточно хорошо систематизировать. В твердых диэлектриках возможны три вида пробоя электротепловой, электрохимический и чисто электрический. На практике наибольшее значение имеют электротепловой и чисто электрический. Вид пробоя зависит в очень большой степени от условий пробоя меняя условия, можно по желанию получить электротепловой или чисто электрический пробой на одном и том же образце. [c.70]

Твердые диэлектрики являются более или менее плохими проводниками тепла, что связано с их низкой электропроводностью. Величина диэлектрических потерь Б них, как правило, сильно возрастает с ростом температуры. В этом и заключается предпосылка к электро-тепловому пробою. Если при данио1М приложенном напряжении во внутренних объемах диэлектрика не может установиться тепловое равновесие, то при достаточно длительном воздействии напряжения произойдет разрушение диэлектрика он обуглится или расплавится, что приведет к короткому замыканию электродов — к электротеиловому пробою. Возможность электротеплового пробоя сводится к вопросу теплового равновесия если количество тепла, выделяющегося внутри диэлектрика за счет диэлектрических потерь будет все время больше количества тепла, выделяющегося в дан-1 ых условиях в окружающую среду, то электротепловой пробой неизбежен при достаточно длительном приложении напряжения. В большинстве случаев изменение мощности диэлектрических потерь технических твердых диэлектриков может быть выражено следующей форму-6 83 [c.83]

Теории электрического пробоя начали разрабатываться раньше теории электротеплового пробоя. Однако от более ранних теорий пришлось впоследствии отказаться, так как они не соответствовали или опытньш закономерностям (теория не подтверждалась практикой), или новым представлениям физики твердого тела, или и тому и другому вместе. Сейчас еще не разработана общепризнанная теория электрического пробоя, могущая быть распространенной на все виды твердых диэлектриков, аналогично теории электротеплового пробоя, но все же можно сформулировать некоторые общие принципы электрического пробоя, совпадающие во многих случаях с опытными закономерностями. Электрический пробой происходит обычно при весьма высоких напряженностях электрического поля порядка 10 в см, когда в диэлектрике появляется добавочная, электронная электропроводность. Механизм электрического пробоя увязывают с электронными. процессами, возникающими в предпро-бивном состоянии. Сам пробой происходит в две стадии — первая стадия собственно нарушение электрической прочности, связанное с нарастанием электрической проводимости, и вторая стадия — разрушение диэлектрика как вторичное явление. Вторая стадия связана уже с тепловыми процессами, шо-видимому, с нагреванием в узко.м канале, в котором развивалась первая стадия. В отличие от электротеплового пробоя, тепловое [c.91]

При электротепловой пробое очень большое значение имеют условия охлаждения. При пробое образца диэлектрика в виде пластинки между плоскими электродами теплоотдача может происходить в двух направлениях через торцы диэлектрика и через его толщу на электроды. Направление основного тенлопотока внутри диэлектрика имеет важное значение. В первой теории электротеплового пробоя, предложенной К. В. Вагнером, было принято, что электротепловой пробой возможен только в случаях, когда твердый диэлектрик обладает резко выраженной неоднородностью в нем имеется место с резко повышенными диэлектрическими потерями, в котором выделяется наибольшее количество тепла. Это место является предопределенным местом электротеплового пробоя. Если представить себе это место в виде канала с очень малым диаметром (резко выраженная неоднородность), то почти вся теплоотдача из него будет происходить в радиальном направлении, как показано схематически на рис. 2-34, так как в этом направлении будут более благоприятные условия для отвода тепла большая разность температур и большое сечение, пропорциональное толщине диэлектрика. Количество тепла, отводимого из этого канала, может быть [c.72]

Теории электрического пробоя начали разрабатываться раньше теорий электротеплового пробоя. Однако от ранних теорий пришлось впоследствии отказаться, так как они не соответствовали или опытным закономерностям (теория не подтверждалась практикой), или новым представлениям физики твердого тела, или и тому и другому вместе. Сейчас еще не разработана общепризнанная теория электрического пробоя, могущая быть распространенной на все виды твердых диэлектриков, аналогично теории электротеплового пробоя, но все же можно сформулировать некоторые общие принципы электрического пробоя, совпадающие во многих случаях с опытными закономерностями. Электрический пробой происходит обычно при весьма высоких напряженностях электрического поля порядка 10 б см, когда в диэлектрике появляется добавочная электронная электропроводность. Механизм электрического пробоя увязывают с электронными процессами, возникающими в предпробивном состоянии. Сам пробой происходит в две стадии — пё )вая стадия собственно нарушение электрической прочности, связанное с нарастанием электрической проводимости, и вторая стадия — разрушение диэлектрика как вторичное явление. Вторая стадия связана уже с тепловыми процессами, по-видимому, с нагреванием в узком канале, в котором развивалась первая стадия. В отличие от электротеплового пробоя тепловое разрушение при электрическом пробое является не причиной самого пробоя, а его лeд fвиeм. В силу большого разнообразия твердых диэлектриков по их структуре и составу, а также по возможным их нарушениям идефекгам механизмы первой и второй стадий электрического пробоя могут протекать по-разному, так как электронные процессы сильно зависят от особенностей структуры. Наибольшее количество теоретических и научно-экспериментальных работ выполнено по электрическому пробою щелочно-галоидных кристаллов такой выбор объектов ис- [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...