Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 137
Текст из файла (страница 137)
От пробоя, сопровождающегосч сквозным разрядом, следует отличать поверхностный пробой, при котором разряд не проникает в глубь материала, а распространяется по поверхности. Различают пробой, вызванный электрическими разрядамн, электротепловой пробой и чисто электрический пробой. Возникновение электрических разрядов происходит под действием местных полей высокого напряжения. При исгытаниях твердых материалов разряды обычно возникают в окружающей среде, увеличивая тем самым нспытуемую площадь. Повреждения чаще наступают у края электрода.
Разряды могут также возникать во внутренних пустотах, имеющихся в материале нлн возникающих под действием напряжения. Эти процессы могут продолжаться до образования проводящего канала между элехтродами. Электротепловой пробой возннкаег вследствие тепловой нестабильности материала при его нагреве в электрическом поле больпюй вапряженностн. Стойкость материала к действию высокого напрягкения харахтеризуют значением электрической прочности Е „, под которой понимают минимальную напряженность однородного электрического поля, приводящую к пробою.
В однородном поле Епр = (/ир// где (/ р — пробивное напряжение; В; / — толщина материала, м. Получение однородного поля требует применения электродов специальной формы. На практике применяют электроды более простых форм: в виде дисков с закругленнымн краями, сферические и т. п. В этом случае поле получается неоднородным, что приводит к меньшению значения пробивного напряжения. рн вычислении электрической прочности в условиях пробоя в неоднородном пале вводят поправочный коэффициент гг> 1, т. е.
Енр = гз(/> ш// Значение коэффициента а меняется в зависимости от формы, и размеров электродов и расстояния между ними. Пробивное напряжение уменьшается с увеличением площади электродов. Отмечается влияние материала, из которого изготовлены электроды, на значение пробивного напряжения. Значение коэффициента о должно указываться в стандарте на материал. При использовании листовых образцов и плоских электродов однородное поле получается лишь в средней части образца мехсду электродами, у краев иоле искажается. Для устранения краевого и поверхнсствого пробоев образец с электродами помешают в транс- 25" форматорное масло или иную жидкость с высокой электрической прочностью.
Результаты испытаний зависят также от рода тока, характера и скорости изменения напряжения на испытуемом образце. Электрическую прочность матерналов определяют при переменном токе промышленной частоты (50 Гц), повышенной частоты, при импульсном и постоянном токе. Характер изменения тока (плавное илн стуценчатое) и скорость изме- .кения указываются в стандарте. Электрическая прочность, определенная в результате испытаний, не является физической характеристикой материала, так как зависит от ряда факторов (толщина в однородность образца, температура н влз>киость окружающего воздуха, материал и форма элшггродов и др.). Поэтому полученные значения электрчческой прочности служат лишь для контроля качества и сравнения материалов между собой.
Образцы материалов. Образцы материалов для определенна Е г должны иметь размеры, значительно превышающие размеры электродов с тем, чтобы предотвратить возникновение поверхностного пробоя. При испытаниях твердых толстых материалов одного увеличения размеров образца оказывается недостаточно и для исключения поверхностною пробоя и уменьшения коронь> испытания проводят в масле. Весьма эффективно в этом случае применение аыточек в образцах, в которых размещаются элен. троды, а также применение экранов.
Поверхности образцов не должны иметь видимых короблений, препятствующих плотному прилеганию электродов, трещин, око. лов, вмятин, царапин, загрязнений. Плоскости образцов должны быть параллельными. Механическая обработка образцов не должна влиять иа их свойства. Определение Ечр в направлении, перпендикулярном поверхности или слоям (для слоистых материалов), производят на образцах, форма и размеры которых показаны на рис. 29.38. Плоские образцы (рис.
29.38, а) могут быт>, круглые или квадратные. Их размеры должны задаваться в стандарте, если таких указаний стандарт не содержит, то берется наибольший из размеров, указанных на рис. 29.38..Если толщина образца ие позволяет оп- Рис. 29.38. Образцы твердых изоляционных материалов Равд. 29 Методы ислыытаниб электроизолле(ионных иагериалов Т а б л и ц а 29.31. Электроды для определения электрической прочности Способ еоадаиив иоиикта с образцом Материал электрода Вид испытываемых материалов Незкатне давлением. Давление указывается в стандарте на материал: если давление не указано, оно должно быть 1О кПа Притнрание с помощью тонного слоя вазелина, трансформаторного, конденсаторного или вазелинового масла, кремннйорганичесиай жидкости, смазки или другого аналогичного материала Нанесение распылением в ва- кууме Металлические нажимные электроды из неракавеющей стахи, цветвых (медь, латунь) или благородных (серебро, золото) металлов Электроды из отожженной алюминиевой, оловянной, свий'- цовой фольги толщиной от 0,005 до 0,020 мм Все твердые материалы Все твердые материалы, на которые указанные масла и жидкости не оказывают влия- ния Электроды из серебра, платины, золота,меди, алюминия Материалы, которые при данном способе нанесения электродов ие изменяют своих свойств Материалы, не изменяющие своих свойств при данном методе нанесения электродов Непористые материалы Элеитроды из меди, алюминия, серебра, цинка Нанесение шоопированием Электроды из суспеизни коллоидного графита в дистиллированной воде Электроды из суспензия графита в лаке (эпоксидном, шеллачном и т.
д.) Нанесение кистью с последующей сушкой на воздухе Напыление струей воздуха. Нанесение кистью Все твердые материалы, иа свойства которых не влияет растворителем содержащийся в лахе Материалы, не изменяющие своих свойств при данном способе нанесения электродов Электроды из токопроводящих серебряных покрытий, изготовленных из различных видов серебряных паст Электроды из порошка графита Водопроводная вода Нанесение кистью. Нанесение кистью с последующим вжига- нием Засыпка Погружение или заливка Трубки Трубы водостойкие ределвть Еар в направлении, перпендикулярном поверхности, в образце делают нроточки (рис.
29.38, б — д). Диаметр (ширина) проточки должен быть не менее диаметра большего электрола. Образцы, показанные на рис. 29,38, д, применяют для испытаний керамических материалов. Для определения электрической прочности лака его наносят в виде пленки на подложку из бумаги, стеклоткани илн металлической пластины. Вид подложки указывается в стандарте на материал. Электрическую прочность формующихся составов определяют па образцах, изготовленных в виде дисков или пластин. Диаметр (сторона) такого образца должен быть не менее 100 мм, толщина от (1,0-ьО,!) мм до (3,0~0,2) мм. Для определенйя Еер в направлении, параллельном поверхности материала или вдоль слоев, применяют пластины размером не менее бОХ65 мм с двумя отверстиями (рис.
29.39). Для лучшего притирания электродов отверстия выполняют конуснымн. В случаях, когда электроды имеют форму пластин, применяют плоские образцы в виде бруска толщиной ве менее 1,5 мм„шириной (25 50,2) мм и длиной 100 мм. Во всех случаях размеры образца до испытаний должны быть измерены. Погрешность измерения толщины 1 ие должна превышать ш(0,011+0,002) мм. Разброс образца по толщине должен быть менее 2 е(е при толщинах более 0,5 мм и менее 5 То прн толшинах менее 0,5 мм. Рвс. 29.39. Образцы для определения (1 а вдоль слоев твердого материала: а — со озеоавыми отверстивми; б — с весиеоаиыма отверетиами Электроды.
Прн определении Е„р могут применяться массивные металлические электроды, пленочные (осаньаенные путем распыления или вжигания) и графитовые. Во всех случаях необходимо обеспечить хороший коетакт электрода с испытуемым образном. Материалы некоторых применяемых электродов и способы создания контактов с образцом указаны в табл. 29Л1 (по ГОСТ 6433.3-71). Рабочие поверхности металлических электродов должны быть гладкими (параметр ше. роховатости На~0,2 мнм на базовой длиае 1=0,25 мм). Допускаются гальванические покрытия рабочих поверхностей.
Для плоских образцов применшот два цилиндрических электрода разных диаметров с закругленными храями. Для получения поля, блнзхого к однородному, диаметр нижнео 4 29.7 Определение электрической прочнаиги Рис. 29.40. Электроды: л — цилиндрический! 6 — яахусферэчесхэй! в — ла- ласказий электрода Р! должен ке менее чем в 3 раза превышать диаметр верхнего электрода Р (рис, 29.40,а). Больший из электродов соединяется с заземленным выводом обмотки высокого напряжения испытательного трансформатора, а если оба конца обмотки высокого напряжения трансформатора изолированы от земли, то больший электрод присоединяется к выводу, потенциал которого ближе к потенциалу земли.
Высота высоковольтного электрода также существенно сказывается на распределении поля в материале Она должна быть не менее десятикратной толщины испытуемого материала, ио не менее 25 мм. Диаметр Р верхнего электрода выбирается из ряда 10, 25, 50 мм. Могут применяться и электроды одинакового диаметра. Электроды, осажденные путем распыления илн вжнгания, могут применяться для плоских, трубчатых или фасонных образцов н в особенности для образцов со сферическими лунками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
