6.1. Expresia principală de proiectare
și explicațiile necesare
Rigiditatea dielectrică (EPR) este intensitatea medie a câmpului electric la care o defalcare electrică a diferenței de izolație. Tensiunea la care defalcarea electrică se numește „tensiune defalcare“ (UBR).
unde h - grosimea (diferența de izolație între electrozi, diferența de descărcare) dielectric.
Tensiunea de defalcare depinde de mărimea diferenței de descărcare. Prin creșterea defalcarea decalaj crește tensiunea și rezistența dielectrică este redusă.
defalcare electrică a dielectricului numită o creștere bruscă în conductivitatea electrică a materialului când este expus la o tensiune ridicată, până la formarea unui canal de plasmă conductiv electric. Fenomenul de defalcare electrice în gaze sau lichide sunt adesea numite „descărcare electrică“, indicând faptul că vasul de descărcare prin intermediul acestui canal.
Mecanisme de descărcare în dielectricilor gazoși, lichizi și solizi sunt diferite.
Atunci când defalcare electrică a unui decalaj mare de gaz dezvoltat în mod consecvent următoarele fenomene.
I. Apariție electron liber în diferența de gaz (aleatoriu, dintr-un electrod metalic, rezultând în photoionization moleculei de gaz și m. P.).
II. Accelerarea electronilor liberi de un câmp electric pentru energie suficientă pentru a ciocni cu atomi neutri pentru a ioniza ultima (ionizare impact).
III. Dezvoltarea avalanșă de electroni, ca urmare a mai multor acte de ionizare de impact.
IV. unitate de bandă Înălțimea - canal de plasmă conductor este format din ionii pozitivi rămase după trecerea avalanșe, și sarcini negative sunt trase în plasmă pozitive.
V. Transformarea benzii în lider în detrimentul ionizare termice cauzate de trecerea curentului de încărcare al unității de bandă.
VI. Deversarea principală are loc într-un canal de evacuare a diferenței de închidere.
Pentru intervale mici, procesul de defalcare poate fi finalizată în stadiile III (avalanșe) și IV (streamer defalcare scânteie).
Gaze Schematic putere depinde:
A) de presiune. Prin creșterea presiunii reduse a distanței dintre molecule. Accelereaza electronul trebuie să fie pe o cale mai scurtă accelerare (numită drumul liber) pentru a obține aceeași energie suficientă pentru a ioniza atomii. Această energie este determinată în primul rând de finală (în momentul coliziunii) a vitezei de electroni. O mai mare de electroni de accelerare poate fi realizată prin creșterea forței care acționează pe ea - intensitatea câmpului electric. Dependența experimentală a tensiunii de defalcare a diferenței de gaz din produsul din presiunea p asupra magnitudinea decalaj h este numit legea Paschen. Valoarea minimă a tensiunii de defalcare a aerului la pH = 0,7 Pa · m este de aproximativ 330 V. În partea stângă a ph-ului valoarea indicată rezistența electrică este crescută datorită probabilitatea scăzută de coliziune a electronilor cu moleculele de gaz) .; curba Paschen prezentată în Fig. 6.1
p0 presiune Aici se presupune = 101,3 kPa, T0 = temperatura de 293 K.
Când modificările și presiunea peste formula de temperatură se modifică:
B) pe afinitatea moleculelor de gaz electron, gaz electronegativitate. (Electron afinitate - este abilitatea unor atomi neutri si molecule atasati electroni suplimentari, devenind ioni negativi în gazele electronegative, constând din atomi cu o mare afinitate de electroni, domeniul de accelerație blshaya energia necesară de electroni pentru a forma o avalanșă de electroni.).
rezistență dielectric lichid electric nu este direct legată de structura chimică a lichidelor. Datorită apropierii moleculelor în mecanismul dielectric lichid de ionizare de impact nu se produce.
La valoarea rezistenței dielectrice afectează în primul rând cantitatea de gaz în stare lichidă și suprafața de electroni genurile.
defalcare electrică a fluidului dielectric începe de obicei cu defalcarea de bule de gaz microscopice. Din cauza presiunii scăzute a gazului dielectric constant în balon este mai mare decât în lichid, gaz și rezistența electrică de mai jos.
evacuările parțiale în bule duce la o creștere a acestuia din urmă, cu rezultatul este completat că defalcare a lichidului dielectric.
lichid electric creste puterea dielectrice:
- pentru curățarea de micro-particule solide conductoare (funingine, cărbune
., Etc) .;
- uscarea lichidului (îndepărtarea apei);
- degazarea lichidului (vakuummirovaniya);
- creșterea presiunii P.
unde constanta M depinde de tipul de lichid și are o dimensiune de MV / cm. În această expresie, durata impulsului # 964; ar trebui să fie înlocuit în microsecunde, presiune - în bar. și zona electrozilor S - cm 2. constantă M este 0,7 MV / cm pentru uleiul de transformator și hexan, 0,6 MV / cm - pentru glicerol, 0,5 MV / cm - alcool etilic, 0,6 MV / cm - apă (în caz de defecțiune a catodului) și 0,3 MV / cm (în caz de defecțiune la anod).
Mecanisme solide de tensiune defalcare dielectrice dependente de timpul de expunere (din momentul furajului înainte de prăbușirea), care determină procesele fizice care au loc în timpul acestei expuneri. distinge:
- defalcare electrice (timp de expunere - dintr-o secundă);
- rupere termică (timp de expunere la secunde la ore);
- defalcare sub influența descărcărilor parțiale (timpul de expunere de la câteva ore până la un an sau mai mult).
Când defalcare electrică a dielectric solid sub tensiunea aplicată rupe legăturile chimice, iar materialul este procesat în plasmă. Schema putere dielectric solid este proporțională cu energia legăturilor chimice.
Motivul este o defalcare termică a încălzirii dielectrice, de multe ori din cauza pierderii dielectrice atunci când puterea de pierdere depășește puterea retrasă din dielectric.
Odată cu creșterea temperaturii, creșterea conductivității electrice (datorită creșterii numărului de purtători) și unghiul de pierderi dielectrice, ceea ce conduce la o creștere suplimentară a energiei și scăderea rezistenței dielectrice.
descărcare parțială (PD), numit de descărcare se extinde într-o regiune limitată a diferenței de izolare și închiderea întregului decalaj. Un exemplu de descărcare parțială este o descărcare corona în gazul într-un câmp electric pulsatoriu când gutei rupe numai regiunea din apropierea electrodului cu gaz rezistența electrică o intensitate de câmp mai mare (de ex
de la liniile electrice de înaltă tensiune de sârmă). În solide,
Republica Cehă - este un por local al gazelor de descărcare mnogolavinny dielec- Rica.
Pentru apariția descărcărilor parțiale în izolația solidă necesită două condiții:
- prezența incluziunilor de aer, în care rezistența câmpului este mai mare decât cea în izolator;
- tensiunea aplicată dielectric trebuie să fie suficientă pentru a se asigura că intensitatea câmpului electromagnetic în includerea aerului a depășit penetrante.
Atunci când un câmp alternativ aplicat dielectric, descărcărilor parțiale apar în fiecare jumătate de ciclu când valorile tensiunii de descompunere. Pe termen lung periodice CR distruge chimic izolator, creșterea pierderi dielectrice, ceea ce duce în final la străpungere dielectrică.
Pentru determinarea intensității câmpului electromagnetic, izolația cablului coaxial, puteți utiliza expresia
unde r - distanța de la axa cablului sus la punctul de izolare; r2 - raza electrodului exterior; r1 - raza electrodului interior.