Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Диэлектрик — зпонсндный компаунд: — — — — вапрювевве керекрытвв в сухом ссстовквк; е — точка росы лепно равных значениям, приведенным на рис. 3.11 для чисто газовых промежутков. Количественную оценку влияния влажности на напряжение перекрытия можно выполнить, используя данные, представленные на рис. 3.21 — 3.23. Из этих данных следует, что снижение напряжения перекрытия при налнчви влаги в гаве зависит не только от относительной, но и от абсолютной влажности газа. При абсолютной влажности, соотнетствующей давлению паров 0,96 кПа, напряжение перекрытия ненамного отличается от напряжения перекрытая в сухом состоянии даже при условиях, соответствующих влажности ! ОО сь, т.
е. в точке росы (рнс. 3.21), тогда как пря влажности, соответствующей давлению паров 1,87 кПа, это напряжение состанляет 27 сэ напряжения перекрытия в сухом состоянии. Сильное влияние влажности нз напряжение перекрытия наблюдается не только прн напрвженни промышленной частоты, но и при импульсных напряжениях (рис. 3.хх). Влияние влажности иа напряжение перекрытия растет с увеличением давления. Снижение напряжения перекрытия с повышением давления особенно значительно прв повышенной влажности, что характеризуется соотношением напряжений, соотытствуюших кривым 3 н 2 рис. 3.23.
При расположении диэлектрика в электрическом поле по рис. 3.16, б относительно небольшое расстояние между верхним и нижним электродамн в вертикальном направлении, а также наличие днвлектрика между ними с диэлектрической проинцаемостью, которая заметно больше проницаемости газа, приводит к резкому усилению поля в газе вблизи края верхнего электрода. Это же явление имеет место вблизи головки стримера и скользящего разряда, возникзющях после того, как коронная стадия раввнтия разряда с повышением напряженна переходит в следующие фазы разряда. Поэтому напряжения начала разряда (коровы) и перекрытия в этом типе расположения лвэлехтрика в электрическом поле являются наиболее ннвкимн. Рис.
3.22. Импульсные напряжения перекрытия в элегазе при 0,39 МПа в зависимости от температуры при различной абсолютной влажности. Однородное поле. Грозовой импу.тьс 1,2/50 мкс. Расстояние между электродами 1О мм. Пнфры у кривых обозначают давление паров воды при 1=0'С: — -- — напряжение перекрытвх в сухом состокввв; "— точка росы Влияние влаги з рассматриваемом случае значительно меньше, чем в однородном поле, так как поле и так является сильнонеодиородным. Распределение поля в нем определяется в основном объемными зарядами коронного разряда и последующих фаз развития разряда. Для ориентировочных расчетов напряжения появления скользящих разрядов прн промышленной частоте, кВ, можно восиользоваться эмпирической формулой и = †' „ .10 , (3. 17) 1,92 где С в удельная поверхностная емкость (на истру удк су аг лу й,т бр рипа Рис.
3.23. Напряжения перекрытия в зависимости от давления элегаза. Однородное поле, 50 Гц. Расстояние между электродами 20 впв. Материал диэлектрика — эпоксидиый компаунд: т — в сухом состояввк; у — деввовпе жеоюых паров Ьх кпв, г-з,воэ'с. точке росы ов ьз З-пввхсвве вжввмх паров в,зт кПе, Г Зоцв'О, точна росы Ы'С Эеектрввческод прочность нри высокой частоте 57 ебпннцу поверхности электрода), Ф/смв. Этз формула дает хорошее совпадение с опытом при Сжб,25.10 'в Ф(смв.. Хзрзктер ззвнспмостн напряжейня перекрытия от длины промежутка, удельной поверхностной емкости, скорости нзмененпя напряжения определяется формулой б/ )/ АСв ю (3. 18) )~Жв'ш где 1 — расстояние между электродами по по- поверхности диэлектрика; С вЂ” удельнзя поверхностная емкость; й — опытный коэффицпевт; й(Дйт — скорость изменения напряженпя. Из формулы (3.18) следует, что напряжение перекрытия увеличивается весьма медленно с ростом рзсстояпня между электродамн.
Поэтому в тех видак взектрооборудовання, где встречается тзкой тнп электродного устройства, для повышения напряжения перекрытия прпменмот выравнивание распределения напряжения по паверхностн диэлектрика с помощью проводящих иля полупроводящпх обкладок. Для электродного устройства с преобладающей нормальной составляющей поля характер влияния давления зависят от формы электрода с повышенной напряженностью поля (электрод А на рпс. 3.24). Когда электрод А представляет собой очень тонкий цилиндр с острымн краями, с ростом давления напряжение перекрытия может не только не увеличиваться, но и снижаться (крнвая А рнс.3.24).
Наоборот, когда этот электрод имеет закругленные края, напряжение перекрытия растет с увеличением дзвлення (крнвая 2. рнс. 3.24). Однако в в этом случае напряженке перекрытия очень слзбо растет с увеличением расстояния между . электродами. В случае преобладающей тэнгенцяальной составляющей электрнческого поля по сравнению с нормальной (рис, 3.!6, и) влияние диэлектрике нз напряжения перекрытия существенна меньше по сравнению с вышерассмотренными случзямн. Хзрвктерные зависямостп нзпряжепия перекрытия от расстоянип между электродзмн для рззлнчных электроизоляцпонных материалов представлены нз рпс.
3.25. Загрязнение сухой пылью поверхности диэлектрика не приводят к заметному снижению пзпряжеиня перекрытая. Однако если происходят увлажненне слоя пыли (грязн) прн дожде, росе плн иным способом, это прпводнт к существенному снижению напряжения перекрытия. Образующаяся неоднородная пленка нз водорзстворимых состзвляющнх зэгркэняюшего вещества имеет вилое удельиое сопротивление, таки утечки по поверхности диэлектрика возрастают и на отдельных участках поверхности вследствие неоднородности пленки происходит подсушка, На подсушенном участке увеличивается напряжение п нронсходпт образование чзстнчнай дуги.
Прп дальнейшем повышеинн напряжения дуга рзстягнвзется па весь промевсуток. Аналогичные явления наблюдаются я прп смвчнвзнни чнсгой поверхности дождем. Рзссматрнвземый процесс пнерцнонный, поэтому напряженке перехрытня нри импульсных напряжениях выше. Хзрэктер наблю'даемых зависимостей напряжения перекрытия В„,р и 04 ЮВ кй РМПп Рнс. 3.24, Зависимость напряжения перекрытия вдоль фарфоровой трубки ат давления воздуха прп 50 Гп: т — электрод л сделан пк бпкьгкг т — электРод Я— цккмкдричвскак обойма е вакруглкккыми кракмк В,иб а 4 в Всм Рнс.
3.25. Зависимость нзпряження перекрытия по поверхности различных материалов от рас- стояния мевкду электродами прн 50 Гц: à — пробой еовдушкаго промежутка; У вЂ” перекрытие перефика и дерева; 3 — перекрытие бумажно-бакелзтового дилппдрв; Š— перекрытие Врарппра й стекла от удельного сопротивления р, толщины пленки 5, диаметра изолятора 11 п длины пути утечки Е определяется формулой (7пер й (Р/517) г ' (3 19) где й — экспернмептзльно определяемый коэффициент. 3.9.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ГАЗОВЫХ ПРОМЕЖУТКОВ ПРИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЕ В азвнсямостн пробивного нзпряжевпя от частоты иаблюдзютсз две критические частаты: гкрв н (прв (рис. 3.26). Прп зтпх частотах начинается уменьшение пробивного напряжения с увеличением частоты. Наличие критических частот связано с особенностями образования объемного ззрядз в газовом промежутке при высоких частотзх. Прп напряжении промышленной частоты 50 Гц п выше вплоть до определенного значення амплитудные значенкя пробивных напряжений газовых промежутков практически равкы пробивным нзпряженияы прн постопнном напряженки (горизонтальный Гпзообра зяыа дпэлзягрялп Рэзд, 3 11лр 1»рг гзрх пзр 5 ~т,см п»р а,рр хе 15 Рис.
3.26. Характер зависимости пробивного напряжении газов от частоты Рис 3.27. Пробивные напряжения воздушного промежугкз в зависимости от его длины пря различных часготах. Однородное поле, атмосферное давление а ЛПД гэз 555 Л эи Ряс. 3.28. Пробивные напряжения воздушного промежутка в зависимости от его длины в диапазоне сверхвысоких частот. Однородное поле, атмосферное давление участок 1 ка рис. 3.26). Ионы, образовавшиеся благодаря ударной ионизацни в один из полу- периодов напряжения, в течение этого же полупериадз успевзют дойти до электродов и в следуюший полуперяад процесс начинзется при отсутствии обьемных зарндов. С увеличением частоты части ионов уже не успевает пройти весь промежуток и их количество с каждым полупериодом возрзстзет, что ведет к усилению поля и, следовательно, к снижению пробивного нлпряження при частоте г;»ь При дальнейшем увеличении частоты механизм разряда еше более усложняется При определенной частоте не только наны, но и электроны не успевают пересечь весь газовый промежуток, создается возможность кумулятивной нонвзацин электронами прн нх колебательном движении в промежутке, что ведет к дальнейшему снижению пробивного нзпряжения прв частоте ~щи.
При первой критической частоте и более высокой происходит нзкопление положительных ионов, так кзк подвижность электронов существенно выше ионов, а количество отрицательных ионов меньше, чем положительных, Наряду с процессом накопления объемного заряда происходит и процесс его диффузии. При уменьшении пробивного напряжения увеличивается время, необходимое для накопления зз. рядз, что способствует его диффузии. При определенной чзстоте наступзет равновесие между этими процессами. Поэтому с увеличением частоты выше критической снижение пробивного напряжения происходит до определенной частоты, начиная с которой пробивное нанряжение не зависит от нее вплоть до наступления второй критической частоты, соответствуюшей кумулятивной нониззцви электронами.
На рис. 3,26 этой частоте соответствует горизонтальный участок 2. Снижение пробивного напряжения при частотэх выше второй критической также происходит до определенной частоты, выше которой происходят рост пробивного напряжения с повышением частоты. В этом диапазоне частот длительность полупериода напряжения настолько мала, что некоторые электроны зз это время не успевают осуществить ни одного зктз иониззции. Для повышения вероятности нонизации необходима повысить напряжение и тем самым увеличить скорость электронов, чтобы онн успевали прой- и фг фэ фл л,им Рнс.
3.29. Пробивные напряжения воздушного промежутка в зависимости от его длины при 200 МГц н различных давлениях воздуха. Однородное поле. Цифры у кривых указывают давление воздуха ЗО- Газообразные 'диэлектрики Равд. 3 г/яр, П 7. 0 Б д /П 27 Уа л,м П ул /ПЛ Гур 7ап д,см В,П 66 70 гуа,и П,П 0 10 /(и Рпс. З.ЗЗ. Импульсные пробпвные напряжения длинных воздушных араме)кутков при электродах стержень — плоскость: ! — гразозой (1,2/П) мкс) н коммутзцмонный (2ЮР600 мкс) нмпульсы отрпцзтельнай полярностп; 2 — гразезой импульс (1,2/60 мкс! положительной палярнсстнг 2 — «оымутзцаонный импульс (260/япю мкс) положительной полярности Р нс. 3.34. Поправочпый коэффициент на влажность в завнснмосгн от абсолютной влажностл'для стержневых промежутков длиной менее ! мг ! — 60 Гц: 2-гразояой импульс положительной полярности, постоянное нзпряжеппе палопгнтельной полярно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
