5 Дәріс Қатты диэлектриктің бетіндегі разряд

Дәріс мақсаты:

Дәріс мазмұны:

1. Құрғақ күйдегі оқшаулатқыштардың жаптырық механизмі.

2. Ласталған беттегі және жаңбыр кезіндегі оқшаулатқыштардың жаптырық механизмі.

1. Қатты диэлектрикті ауалық аралыққа ендіру разряд дамуының шартарын, тіпті механизмін өзгерте алады. Разрядтық кернеудің шамасы, әдетте, тек ауа күйі мен электродтар формасына ғана емес, сонымен бірге оның беттік күйіне және оның өрістің күштік сызықтарына қатысты орналасуына байланысты болады.

Біртекті өрістегі разряд дамуының ерекшеліктері қатты диэлектрикті разрядты аралыққа ендірудің келесі процестер есебінен электрлік беріктікті төмендегілермен түсіндіріледі:

а ) қоршаған ауадан диэлектрик бетіне ылғалдың адсорбциясы

ж әне жұқа пленкадағы мкм)

зарядтардың орын ауыстыруынан электродтардағы

электр өрісінің күшеюі;

б) диэлектрик пен электрод арасындағы микроқуыстың болуы

Оқшауламаның жабындысы. Жабынды деп екі ортаны бөлетін шекарадағы разрядты айтады, көбінесе қатты диэлектрик – газ шекарасы қарастырылады. Жабынды кернеуі таза газды аралықтың тесіп өту кернеуінен барлық уақытта едәуір аз болады. Бұл құбылыстың негізгі себебі - электрод металы мен қатты диэлектрик арасындағы газды қосылулардың әсер етуі, ылғал микротамшыларының әсері мен оқшаулағыштың бүйір бетіне көлемдік зарядтардың жиналуы.

Электрод металы мен қатты диэлектрик арасындағы газды қосылулар қатты диэлектрик – ауа шекарасындағы шарттармен анықталатын газды қосылудағы электр өрісінің жоғарылатылған кернеулігімен сипатталады (1.2а-сурет):

және қатты диэлектриктің диэлектрлік өтімділігі ауаның диэлектрлік өтімділігіне қарағанда үлкен болатындықтан, ауадағы өрістің кернеулігі қатты диэлектриктегі өріс кернеулігінен үлкен болады. Газды қосылуларда иондану қатысты алғанда аз кернеуде басталады, иондану өнімдері бүйірлік бетке шығып, жиналады да қалған аралықтағы электр өрісінің кернеулігін жоғарылатып разрядты жеңілдетеді.

1.2-сурет. Ауалық қосылулардың әсері мен электр өрісінің құрылымы

Ылғал микротамшыларының болуы тамшы шеттерінде өріс кернеулігінің жоғарылауына және құрғақ беттегіге қарағанда аздау кернеуде олардың арасындағы аралықтардың жабындысына әкеліп соғады.

шамасын үлкейту үшін разрядтық жолды ұлғайтатын оқшауламалардың қырлы конструкциясы қолданылады.

Тіректік оқшауламада (1.2б-сурет) электр өрісі көбінесе біртекті емес, мұның өзі қосымша разрядтық кернеуді азайтады.

Өтпелі оқшауламаның жабынды кернеуі (1.2в-сурет) жабынды жолының бірдей ұзындығында тіректік оқшаулағыштың жабынды кернеуінен бірнеше есе төмен болады. Бұл өтпелі оқшаулағыштағы әртүрлі потенциалды электродтар арасындағы арақашықтықтың жақын болуына және қатты оқшаулама бетіне перпендикуляр орналасатын электр өрісі кернеулігінің үлкен құраушысына байланысты болады, сондықтан оқшаулағыш фланеціндегі иондану өте үлкен кернеуде жүреді. Разряд каналы мен жақын ішкі электрод арасындағы үлкен сыйымдылық осы жерде үлкен сыйымдылықты ток тудырады, мұның өзі каналдың қызуына және оның жоғары тұрақтылығына әкеледі.