Техника высоких напряжений. Закарюкин В.П. - 18 стр.

стейшие схемы замещения, составленные емкостным элементом и рези-
стивным элементом: последовательную и параллельную. Величина емко-
сти не зависит от выбора схемы замещения только при малых диэлектри-
ческих потерях.


                  1.4. Механизмы пробоя изоляции
      Очень малая концентрация свободных заряженных частиц в диэлек-
трике приводит к очень малым сквозным токам в изоляции при небольших
напряжениях. При пробое концентрация свободных заряженных частиц
резко повышается. Это повышение обусловлено следующими шестью
группами физических механизмов, из которых для газов имеют значение
первые четыре группы.
      1. При столкновении нейтрального атома или молекулы с частицей,
движущейся с большой скоростью (чаще всего это электрон) может про-
изойти отрыв электрона от нейтрального атома или молекулы с образова-
нием свободного электрона и положительного иона. Этот эффект называ-
ется ударной ионизацией, и он происходит, если кинетическая энергия ио-
низирующей частицы превышает энергию, необходимую для отрыва элек-
трона (энергию ионизации), Wкин ≥ Wи . При таком процессе концентрация
свободных зарядов увеличивается и растет электрический ток. Количество
носителей заряда уменьшается не только из-за переноса частиц на элек-
троды, но и из-за явления рекомбинации, то есть нейтрализации иона час-
тицей с противоположным по знаку зарядом.
      2. Фотоионизация в объеме газа имеет место при воздействии же-
сткого электромагнитного излучения, к которому относятся ультрафиоле-
товые лучи, рентгеновское и гамма-излучение. Фотоионизация происходит
в случае, если энергия кванта электромагнитного излучения не менее ве-
личины энергии ионизации, hν ≥ Wи , h – постоянная Планка, ν – частота
электромагнитного излучения.
      3. При обычных температурах в диэлектриках не происходит отрыва
электронов при тепловых соударениях частиц, поскольку энергии теплово-
го движения даже у самых быстрых частиц недостаточно для ионизации.
Термическая ионизация при тепловых соударениях становится заметной
при температурах в тысячи градусов Цельсия.
      4. В ряде случаев происходит эмиссия электронов с поверхности
электродов (из катода), при которой электроны проникают вглубь диэлек-
трика. Различают четыре вида эмиссии:
   • термоэлектронная эмиссия – освобождение электронов из катода
      при его нагреве; в отличие от термической ионизации требуется
      сравнительно небольшая температура в несколько сотен градусов;
   • фотоэлектронная эмиссия – освобождение электронов при облу-

                                   18