Материалы электроники и электротехники. Королёв А.П - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Значение поверхностного пробивного напряжения во многом определяется конфигурацией электродов, габаритными
размерами и формой твёрдого диэлектрика. Если изолятор эксплуатируется на воздухе, то напряжение поверхностного
пробоя зависит от давления, температуры, относительной влажности воздуха, частоты электрического поля. В некоторых
конструкциях напряжение поверхностного пробоя может быть даже ниже напряжения пробоя газа в тех же условиях. Одной
из причин подобного эффекта является искажение однородности электрического поля, вызываемое перераспределением
зарядов в адсорбированной плёнке влаги.
В результате смещения ионов по поверхности твёрдого диэлектрика сильно возрастает напряжённость поля у
электродов.
Чем резче выражены гидрофильные свойства диэлектрика, тем сильнее падает поверхностное пробивное напряжение в
условиях повышенной влажности. Однако влияние влажности воздуха на это пробивное напряжение слабо сказывается в
радиочастотном диапазоне, когда поверхность диэлектрика подсушивается благодаря повышенным диэлектрическим
потерям в адсорбированной плёнке.
Для предотвращения поверхностного пробоя необходимо по возможности увеличивать длину разрядного пути вдоль
поверхности твёрдого диэлектрика. Этому способствует создание ребристой поверхности изоляторов, проточка разного рода
канавок, изготовление конструкций с «утопленными» электродами. Повышение рабочих напряжений достигается также
сглаживанием неоднородностей электрического поля за счёт изменения формы электродов или оптимизации конструкции
изолятора. Аналогичный эффект может быть получен при нанесении на поверхность изолятора полупроводящих покрытий
или диэлектрических плёнок с повышенной диэлектрической проницаемостью.
Эффективной мерой борьбы с поверхностным пробоем является замена воздуха жидким диэлектриком, например
трансформаторным маслом. Как известно, многие жидкости обладают более высокой электрической прочностью. Кроме
того, повышенная по сравнению с воздухом диэлектрическая проницаемость жидкостей способствует снижению
напряжённости поля на поверхности твёрдого диэлектрика. Поэтому погружением изолятора в жидкий диэлектрик можно
добиться повышения предельных рабочих напряжений.
4.6. КЛАССИФИКАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ
По выполняемым функциям диэлектрики можно подразделить на электроизоляционные и конденсаторные материалы
(пассивные диэлектрики) и управляемые материалы (активные диэлектрики) (рис. 4.5).
Электроизоляционные материалы используют для создания электрической изоляции, которая окружает токоведущие
части электрических устройств и отделяет друг от друга элементы схемы или конструкции, находящиеся под различными
электрическими потенциалами.
Рис. 4.5. Классификация диэлектриков

Страницы