Пробой твердых диэлектриков

621.315

И 889

ИССЛЕДОВАНИЕ электронной прочности жестких ДИЭЛЕКТРИКОВ

Методические указания

Для студентов II курса ЭМФ

Новосибирск



Министерство образования и науки Русской федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО Проф ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ Муниципальный ТЕХНИЧЕСКИЙ Институт

_________________________________________________

621.315

И 889

Исследование Электронной
ПРОЧНОСТИ жестких ДИЭЛЕКТРИКОВ

Методические указания для студентов II курса ЭМФ

(направление 140600 – Электротехника,

электромеханика и электротехнологии)

дневного и заочного отделений

Новосибирск

2009

УДК 621.315.61+537.52

И 889

Составители: А.В. Шишкин Пробой твердых диэлектриков, канд. хим. наук, доц.

О.С. Дутова, ст. препод.

Рецензент: А.И. Алиферов, д-р техн. наук, проф.

Работа подготовлена на кафедре «Автоматизированные

электротехнологические установки»

Ó Новосибирский муниципальный

технический институт, 2009


ИССЛЕДОВАНИЕ Электронной ПРОЧНОСТИ ДИЭЛЕКТРИКА


ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследование электронной прочности и напряжения пробоя жестких диэлектриков.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Пробой жестких диэлектриков

Электронная изоляция не может выдержать неограниченно Пробой твердых диэлектриков высочайшего напряжения. При достижении некого критичного значения напряжения, именуемого пробивным напряжением Uпр, наступает пробой, представляющий из себя разрушение диэлектрика с потерей им электроизоляционных параметров. При пробое ток утечки очень увеличивается, а сопротивление понижается, и выходит куцее замыкание меж проводниками в месте пробоя.

Пробивное напряжение находится в зависимости от толщины изоляции h, другими Пробой твердых диэлектриков словами расстояния меж электродами. Чем толще слой электроизоляции, тем выше пробивное напряжение. Потому вводится такая черта как способность материала противостоять пробою - электронная крепкость Eпр. Для равномерного электронного поля:

. (1)

Почти всегда пробивное напряжение растет с повышением толщины изоляции медлительнее, чем по линейному закону. В особо тонких слоях начинают сказываться неоднородности структуры и Пробой твердых диэлектриков электронная крепкость миниатюризируется. У неоднородных тонких материалов (бумага, лакоткань и т.п.) электронная крепкость миниатюризируется с повышением площади электродов, что разъясняется повышением вероятности попадания под электроды слабеньких мест диэлектрика.

Для надежной работы электротехнического устройства рабочее напряжение его изоляции Uраб должно быть значительно меньше пробивного напряжения. Отношение именуют Пробой твердых диэлектриков коэффициентом припаса электронной прочности изоляции.

Электронная крепкость качественных жестких диэлектриков, обычно, выше, чем водянистых и, тем паче, газообразных при обычном давлении.

Различают некоторое количество видов пробоя: чисто электронный, термический, электромеханический, химический и ионизационный. Чисто электронный либо свой пробой представляет собой конкретное разрушение структуры диэлектрика силами электронного поля. Этот вид пробоя развивается Пробой твердых диэлектриков фактически одномоментно (~10-8¸10-7 с), и не обоснован термический энергией. Это чисто электрический процесс, когда из немногих исходных электронов в жестком теле создается электрическая лавина. В неоднородных электронных полях пробивное напряжение однородного диэлектрика меньше, чем в однородных.

Электронная крепкость жестких диэлектриков фактически не находится в зависимости от температуры до некого Пробой твердых диэлектриков ее критичного значения, когда наблюдается приметное понижение электронной прочности. В данном случае наступает термический пробой, который связан с нагревом изоляции в электронном поле. Процесс идет последующим образом. После подачи напряжения на диэлектрик в нем начинает выделяться теплота утрат, и он разогревается. Увеличение температуры приводит к росту утрат, а как следует Пробой твердых диэлектриков, к еще большему разогреву. В конце концов, в диэлектрике происходят значительные конфигурации (расплавление, обугливание и т.п. зависимо от природы материала), и его собственная электронная крепкость понижается так, что происходит пробой. Термический пробой может иметь локальный нрав, при котором средняя температура всего объема изолятора значительно не меняется. Таким макаром Пробой твердых диэлектриков, термический пробой значительно находится в зависимости от отвода выделяющегося в диэлектрике тепла в окружающую среду, потому электронная крепкость при термическом пробое является не только лишь чертой материала, да и самого изделия. Пробивное напряжение при термическом пробое значительно находится в зависимости от времени приложения напряжения. Если это время невелико, то диэлектрик не Пробой твердых диэлектриков успевает разогреться и пробой не наступает. С ростом частоты электронного напряжения и ростом окружающей температуры пробивное напряжение миниатюризируется.

Электромеханический пробой подготовляется механическим разрушением материала (образованием макроскопических трещинок) силами электронного поля (давлением электродов).

Химический пробой связан с хим конфигурацией материала в электронном поле, к примеру, прорастание железных дендритов (древовидных кристаллитов) в Пробой твердых диэлектриков итоге электролиза. Этот вид пробоя появляется при завышенных температурах и высочайшей влажности воздуха. Химический пробой может иметь место при больших частотах, если в закрытых порах материала (к примеру, в керамике) происходит ионизация газа, сопровождающаяся термическим эффектом и восстановлением оксидов металлов переменной валентности. Развитие химического пробоя просит много времени, так как он Пробой твердых диэлектриков связан я явлением электропроводности диэлектрика. Он почти во всем находится в зависимости от материала электродов.

Таблица 1


procedura-2-kakie-mi-v-kontakte-s-drugimi-lyudmi.html
procedura-diagnostiki-na-pribore-modeli-ac-9k.html
procedura-formirovaniya-uvedomleniya-o-neobichnoj-operacii.html