Электротехническое материаловедение. Агеева Н.Д - 31 стр.

к. Pа = U I cos ϕ, где I ≈ I c = U ω C; сosϕ = sinδ ≈ tgδ, т.е. Pа = U 2 ω C tgδ. Сни-
жение tg δ с ростом частоты меньше соответствует увеличению частоты, а
следовательно и потерь с ростом частоты.
       Влажность. Появление влаги в любом агрегатном состоянии (эмульги-
рованное, молекулярнорастворимое или газообразное) вызывает рост tgδ. Это
объясняется тем, что у большинства диэлектриков при увлажнении снижает-
ся удельное сопротивление, т.е. увеличивается проводимость.
       Напряжение электрического поля. Если потери обусловлены иониза-
цией, то tgδ увеличивается с ростом напряжения, начиная с U и, т.е. с напря-
жения ионизации газового включения. При отсутствии включений tgδ не за-
висит от U. Поэтому кривая зависимости tg δ = f(U) позволяет установить,
асть ли воздушные включения в изоляции.

      1.7. Пробой диэлектриков

      Диэлектрик, находясь в электрическом поле, может потерять свойства
электроизоляционного материала, если напряженность поля превысит неко-
торое критическое значение, когда разрушаются молекулярные связи. Это
явление носит название ПРОБОЯ диэлектрика или нарушения его электриче-
ской прочности; значение напряжения, при котором происходит пробой ди-
электрика, называется ПРОБИВНЫМ напряжением, а значение напряженно-
сти электрического поля, соответствующее пробивному напряжению, -
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ диэлектрика. Пробой ( длительный или
кратковременный ) диэлектрика приводит к потере диэлектрических свойств
и образованию канала с высокой электрической проводимостью. Электриче-
ская прочность диэлектрика определяется пробивным напряжением, отне-
сенным к толщине диэлектрика в месте пробоя. Как правило, пробивное на-
пряжение измеряется в киловольтах.
                                   Епр = Uпр / h,                       (1.8)
где Епр - электрическая прочность диэлектрика, кВ/м; Uпр - пробивное напря-
жение, кВ; h - толщина диэлектрика в месте пробоя, м.
      На практике часто пользуются значениями пробивного напряжения,
выраженными в мегавольтах, киловольтах или вольтах. Тогда электрическая
прочность Епр будет выражаться так: 1 МВ/м = 1 кВ/мм = 106 В/м.
      Прохождение тока через изоляцию представлено на рисунке 1.17.
      Точка “n” на графике рисунка 1.17, для которой dI / dU → ∞, соответст-
вует пробою. Дальнейшие явления в диэлектрике после пробоя определяются
характером электротехнического материала и мощностью источника. В месте
пробоя возникает искра или дуга, которые могут вызвать оплавление, обго-
рание, растрескивание или разложение ( для полимеров) как диэлектрика, так
и электродов. После снятия напряжения просматривается след в твердом ди-
электрике в виде пробитого, проплавленного или прожженного отверстия.
Для электрических аппаратов пробой изоляции, как правило, явление ава-
рийного характера, выводящее их из строя и требующее ремонта или замены.