Поведение материалов в электрическом поле. Королёв А.П - 51 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

51
енте диэлектрических потерь εtgδ и температурном коэффициенте танген-
са угла потерь α.
В реальных условиях явление теплового пробоя протекает более
сложно, чем было рассмотрено. По толщине диэлектрика получается пе-
репад температуры, средний слой оказывается нагретым выше, чем приле-
гающие к электродам, сопротивление его резко падает, что ведёт к иска-
жению электрического поля и повышенным градиентам напряжения в
поверхностных слоях. Имеет значение также и теплопроводность мате-
риала электродов. Все это способствует пробою образцов при более низ-
ких напряжениях, чем получаемые из приближённого расчёта.
Разновидностью теплового пробоя можно считать ионизационный
пробой. Он характерен для твёрдых пористых диэлектриков и обусловлен
ионизацией газа в порах. За счёт ионизационных потерь разогревается
поверхность закрытых пор, возникают локальные перепады температуры
в диэлектрике и связанные с ними термомеханические напряжения. Такие
процессы особенно опасны в хрупких материалах, поскольку термомеха-
нические напряжения могут превзойти предел прочности материала и вы-
звать растрескивание диэлектрика.
Электрохимический пробой. Электрохимический пробой электро-
технических материалов имеет существенное значение при повышенных
температурах и высокой влажности воздуха. Этот вид пробоя наблюдается
при постоянном и переменном напряжениях низкой частоты, когда в мате-
риале развиваются процессы, обусловливающие необратимое уменьшение
сопротивления изоляции (электрохимическое старение). Кроме того, элек-
трохимический пробой может иметь место при высоких частотах, если в
закрытых порах материала происходит ионизация газа, сопровождающая-
ся тепловым эффектом и восстановлением, например в керамике, окислов
металлов переменной валентности.
Для развития электрохимического пробоя требуется длительное вре-
мя, поскольку он связан с явлением электропроводности. В керамике, со-
держащей окислы металлов переменной валентности (например, TiO
2
),
электрохимический пробой встречается значительно чаще, чем в керами-
ке, состоящей из окислов алюминия, кремния, магния, бария. Электрохи-
мический пробой наблюдается и у многих органических материалов; он
во многом зависит от материала электродов.
Поверхностный пробой. При испытании и эксплуатации твёрдых
диэлектриков с высокой электрической прочностью может наблюдаться
явление поверхностного пробоя, под которым понимают пробой газа или
жидкости вблизи поверхности твёрдого диэлектрика. По существу в слу-
чае поверхностного пробоя электрическая прочность твёрдого диэлектри-

Страницы