Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Максимальное значение !96 соответствует частоте в,; если для упрощения сяитать потери проводимости зесыза малыми по сравнению с потерями от тока абсорбции (т.е. если принять в формуле (2.87) б 0). ~/ — + — 1'88) Г ! з )т тз С г !66 з м . (2.89) 2сг 1+ с, Частотная завясимость емкостн вата+1 ' наибольшее значение емкости — при в 0 (постоянное яапряжение) Сз — — Сг+ зт (2.90') н наименыпее — при в со с,.=с„. т.
е. геометрическая емкость соответствует емкости, измеренной при весьма высокой частоте, когда релаксапионная поляризация практически уже не имеет места. По измеренным значениям Сз и С для конденсатора с однородным диэлектриком могут быть рассчитаны значения статической диэлектрической проницаемости е„, при постоянном напряжении и оптической диэлектрической проницаемости г, для весьма высоких частот, приближающихся к частотам световых колебаний. Особую физическую ясность приобретает дизельный максимум в зависимости 196 от частоты (и от температуры, см.
ниже) для полярных диэлектриков однородного химического состава. В этом случае максимум зависимости !96(в) соответствует области частот, в которой (при той же температуре) имеет место особо резкое уменьшение е, при росте частоты (область диэлектрической дисперсии). Зто видно из сравнения рис. 2.19, и и б. В этом случае также может быть построена круговав лиаграмма Коул †Коу, т. е. геометрическое место точек е„. з, (формула (2.76)) для различнмк частот (пря неизменной температуре). представлюошее собой полуокружносгь с радиусом (е.зт-воз~)12, центр кото!юй лежит иа оси е, в точке (О, (ввз,+к„в)12) и'которая пересекает ось е„з точках (О.
в„т) я (О, е,зт), как зто показано на рис. 2.32. Зозисилость !66 ог геллзратурзс Как общее правило, !96 злехтронзоляциоиных мате- $-432 Рис. 2,31. Теоретическая зависимость 166 от частоты поиложенного к диэлектрику напря- жения Рис.
2.32. Круговая диаграмма Коул — Коула (схематически) Рис. 2.33. Зависимости 166 от температуры для муллита ЗА(зОз 23!Оз и кордиерита 2М8О 2А!зОз 68!От'. Частота ! МГц, По Н, П. Богородицкому риалов увеличивается при повышении температуры Т (по крайней мере в достаточна широком интервале Т); таким образом, как с точки зрения увеличения !66, так и с точки зрения уменьшения р (стр. 20) условия работы электрической изоляции будут более тяжелыми при более высоквх температурах. Примеры зависямости !й б (Т) даны на рис. 2.33. Лли полярных диэлектриков наблюдается характерный дипольный максимум в зависимости !йб (У). Прн повышении частоты этот максимум сдвигается в область более высоких температур (рис. 2.19, е) аналогично тому, как при повышении температуры дипольиый максимум з зависимости 166()) сдвигается а область более высоких частот (рис.
2.19, 6). В паперных диэлектриках имеются также и потери от сквозной проводимости; поэтому после пережща через дипольный максимум на- Общие свойства элеятроизоллционнмх материалов Разя. 2 тдд 0,0гй 0000 от одт ~)004 0 30 00 00 '0 0 ВО значительно ниже. чем электрическая прочность твердых электроизоляциоиных материалов (см. $2.5)ь а в, газов также виже, чем. в, твердых дыэлектриков (% 2.3), что н объясняет неблагоприятное расцределеиие напряженностей между твердыми материалами и газовыми включениями (си.
стр. 24, 25). Снижение (и 6 после перехода через максимум при дальнейшем подъеме () (ряс. 2.37) обьясияется уменьшением падения напряжения на сильно яовизированных объемах взоляпяи. Возникновение частичных разрядов внутри изоляции нли вблизи ее связано: а) с поглошеыием энергии (что и объясняет резкий рост Тд 6), которое вызывает нежелательный разогрев изоляции; б) с химическими процессами, которые (в случае вовдушиых включений) заключаются в основном в переходе части кислорода Оз в озон Оь а также э образовании оксидов азота.
Зги вещества, в особенности в присутствии даже малых количеств влаги, лействуют иа многие органические электроизоляционныс материалы как сильные окислителя, вызывая их постепенное разрушение; в) с электронной эрозией соприкасающихся с газовыми включениями участков твердых материалов, что также влечет за собой их пасте- венное разрушение.
Как правило, рабочее напряжение изоляпии должно быть виже напряжения иоиизации, соответствующего точке А на рис. 2.37. Следует считать более высококачественной такую изоляцию, у которой напряжение ионизация более высокое, а подъем кривой ионизации после точки А более пологий. Согласью ГОСТ 2007.4-83 «Электрооборудование и электроустановки. Метод нвмеренйя характеристик частичных раэрядонэ характеристики частичных разрядов определяются их интенсивностью, количественно выражающейся следующими показателями: каисущийся варях единичного частичного разряда, частота следования частичных разрядов (среднее количество ,за 1 с), средний ток частичиьи разрядов Рис.
2.34., Зависимость (2 6 от температуры лля канифоли. Часшта 50 Гц.- По Н. П. Вогоро- днцкому Рнц 235. Зависимость (36 от температуры для бумаги, пропитанной маслоканифольным компаунлом. Частота 50 Гц. По Н. П. Богоро- дицкому Рис. 2.35. Зависимость (26 от влагосодержания для бумаги.
Частота ) МГц. По Д. М. Ка- зарновскому блюдаетсд рост (Зб прн дальнейшем росте температуры благодаря повышению у (рнс. 2.34). В 'композиционных диэлектриках, а также в химически ныдивидуальных диэлектриках при ыаличии нескопысях физических механизмов релаксационных потерь наблюдаются усложненные зависимости (56 (Т) и (Зб ()). Пример: в кривой (йб(Т) для пропитанной бумаги нмеютси два дипольных максимума— при — 55'С, определяемый потерями в клетчатхе, и при +35'С, определяемый потерямн в пропнточной массе (рис.
2.35). Зависимость (26 аг влаятнастть У гигроскопичных электроизоляционных материалов ты 6 существенно увеличивается при возрастиыии влажности (пример — рис. 2.36). Зависимость (56 ог наарлясения. большое практическое значение имеет зависимость (26 электрической изоляции от приложенного к изоляции напряжения (). Иывтда.(ц 6 от 0 практически ие зависит. так что (при той же частоте) диэлектрические потери яри повышении () возрастают пропорцноназьно бз (нли Ез). Однако иногда зависиьюсть (йб (У) имеет характер рис.
2.37, а именно: в некотором иытервале У значение (Зб неивменно, а при увеаиченин напряжения сверх значения У««в кривая начинает резко .возрастать. Изображенная на рис. 2.37 кривая иногда называется кривой аониыции, а точка А — точкой нонивации, так как ова соответствует началу ионизации включений воздуха или других газов в изоляции (например, в недостаточно плотной и ие подвергнутой тщательной вакуумной сушке перед пропнткой или прессовкой волокнистой или пластмассовой изоляции) или в зазорах между твердой язоляпией и неплотно прилегаюшимй и ее поверхностям электролами.
С ионизацией связано образоваияе хороны или других частичных разрядов, Следует учесть, что электрическая прочность .(яапряженность начала образования частич' ных разрядов) газов в большинстве случаев -40 0 40 .С 00070 т' т' Рнс. 2.37. Кривая иоиивапии электрической изоляции УУробой 'диэлектриков Е р,ибг'н 0зэ,яВ ЭО 30 «О 10 123 [1(л/(с.д)1. для кажущегося заряда частичного разряда дано следующее пояснение: «абсолютное значение такого заряда, при мгновенном введении которого между электродами испытуемого объекта напряжение между его электродами кратковременно изменится на такое же значение, на какое изменилось бы при частдчаом разряде». 23.
ПРОБОИ ДИЭЛЕКТРИКОВ Электрическая изоляция не может выдеращвать приложение к ней неограниченно высокого напряжения. Если мы будем повышать прилаженное напряжение„то рано илн поздно произойдет пробой изоляции; при зтам так утечки через изоляцию чрезвычайно возрастает, а ыжратнвление изоляции соответственно сннхрается. так что практически получается короткое замыкание между электродами, с помощью которых подведена к изоляции напряжение.
Схематически зависимость тока через изоляцию от напряжения 1(11) (залег-омзаряия характеристика изоляции) может быть представлена графиком рис. 2.38. Точка П графика, для которой 01Ы(1 са, соответствует пробою. Наибольшее аначение напряженая Ц„, которое было приложено к изоляции в момент пробоя, называется пробивным напряжением. Дальнейшие явления, имеющие место в .
нжшяции после пробоя, определяются как характером элеатроизоляцноннаго материала, так а мощностью источника электрической энергии. В месте пробоя возникает искра вли даже электрическая дуга, которая может Вызвать оплавленяе, абгорание, растрескиванне и тому водобные изменения как диэлектрика, так и электродов. После снятия напряжения з пробитом твердом диэлектрике может быть обнаружен след в виде пробитого (откуда и термин «пробой»), проплавлениого или прожженного отверстия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
