44.Потери на электропроводность.

Диэлектрические потери по их физической природе и особенностям подразделяют на четыре основных вида: I) потери на электропроводность; 2) релаксационные потери; 3) ионизационные потери; 4) резонансные потери. Потери на электропроводность обнаруживаются в диэлектриках, имеющих заметную электропроводность, объемную или поверхностную. Если при этом потери от других механизмов несущественны, то частотные зависимости Р_а и tgδ могут быть получены при использовании параллельной эквивалентной схемы замещения реального диэлектрика. Эти зависимости показаны на рисунке 1. Диэлектрические потери этого вида не зависят от частоты приложенного напряжения; tgδ уменьшается с частотой по гиперболическому закону. Значение тангенса угла диэлектрических потерь при данной частоте может быть вычислено по формуле: tgδ = 1,8 *10¹⁰/(εfр), если известно р, измеренное на постоянном токе, и ε, измеренная при данной частоте. Потери сквозной электропроводности возрастают с ростом температуры по экспоненциальному закону: Р_аT = A exp(-b/T), где А, b — постоянные материала. В зависимости от температуры tgδ изменяется по тому же за­кону, так как можно считать, что реактивная мощность (U²Cω) от температуры практически не зависит.

46.Пробивное напряжение и электрическая прочность диэлектриков. Электротепловой пробой

Диэлектрик, находясь в электрическом поле, может потерять свойства изоляционного материала, если напряженность поля превысит некоторое критическое значение. Явление образования проводящего канала в диэлектрике под действием электрического поля называют пробоем. Минимальное, приложенное к диэлектрику напряжение, приводя­щее к его пробою, называют пробивным напряжением U_np. Предпробойное состояние диэлектрика характеризуется резким возрастанием тока, отступлением от закона Ома в сторону увеличения проводимости. Формально за пробивное принимают такое напряжение, при котором dI/dU = , т. е. дифференциальная проводимость становится бесконечно большой (рис. 6.19). Значение пробивного напряжения зависит от толщины диэлектрика h и формы электрического поля, обусловленной конфигурацией электродов и самого диэлектрика. Поэтому оно характеризует не столь­ко свойства материала, сколько способность конкретного образца противостоять сильному электрическому полю. Для сравнения свойств различных материалов более удобной характеристикой является электрическая прочность. Электрической прочностью называют минимальную напряженность однородного электрического поля, приводящую к пробою диэлектрика: Е_пр= U_ПР/h Если пробой произошел в газообразном диэлектрике, то благодаря высокой подвижности молекул пробитый участок после снятия напряжения восстанавливает свои электрические свойства. В противоположность этому пробой твердых диэлектриков заканчивается разрушением изоляции. Однако разрушение материала можно предупредить, ограничив нарастание тока при пробое допустимым пределом. Пробой диэлектриков может возникать в результате чисто электрических, тепловых, а в некоторых случаях и электрохимических процессов, обусловленных действием электрического поля. В данном параграфе механизмы пробоя диэлектриков рассмотрены в зависимости от агрегатного состояния вещества.

(рис. 6.19).