Поведение материалов в электрическом поле. Королёв А.П - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

50
ем времени выдержки диэлектрика в электрическом поле (при относи-
тельно малых значениях t).
Механизм теплового пробоя наиболее вероятен при повышенных
температурах, когда можно ожидать, что преобладающими будут потери
сквозной электропроводности. Для рассеиваемой мощности известно вы-
ражение:
(
)
[
]
h
TTSfU
P
а
10
о0
2
108,1
exptg
⋅
−αδε
= ,
где U – приложенное напряжение; f – частота; ε – относительная диэлек-
трическая проницаемость (считаем её не зависящей от температуры);
tgδ
0
– тангенс угла потерь диэлектрика при температуре окружающей сре-
ды; α – температурный коэффициент тангенса угла диэлектрических по-
терь; Т – температура нагретого за счёт диэлектрических потерь материа-
ла; Т
о
– температура окружающей среды; S – площадь электрода; h – тол-
щина диэлектрика.
Температура Т по всему объёму материала, находящемуся в поле ме-
жду электродами (краевым эффектом пренебрегаем), одинакова, если
толщина диэлектрика не очень велика и теплопроводность его не слишком
плохая (достаточно справедливое допущение).
Так как теплопроводность металла электродов за редким исключени-
ем на два-три порядка больше, чем теплопроводность диэлектрика, будем
считать, что теплоотвод из нагревающегося объёма производится в окру-
жающую среду через электроды (теплоотводом через торцевую поверх-
ность диэлектрика пренебрегаем). Мощность, отводимая от диэлектрика,
выражается с помощью формулы Ньютона
(
)
0
2 TTSP
T
−σ=
,
где σ – суммарный коэффициент теплопередачи от диэлектрика во внеш-
нюю среду.
Пробивное напряжение при тепловом пробое рассчитывается по
формуле
0
пр
tgδεα
σ
=
f
h
KU
,
где K – числовой коэффициент, равный 1,15…10
5
, если все величины,
имеющие размерности, выражены в единицах СИ.
Полученное выражение показывает, что напряжение теплового про-
боя будет выше, если условия теплоотвода лучше (σ больше), а диэлек-
трик толще; оно будет меньше при высоких частотах, больших коэффици-

Страницы