21. Влияние геометрических характеристик промежутка с жидким диэлектриком на его электрическую прочность. Барьерный эффект.

Влияние геометрических характеристик разрядного промежутка с жидким диэлектриком напоминает закономерности, характерные для промежутков газовых, однако:

• Имеют более высокие разрядные напряжения при отрицательной полярности острия по сравнению с положительной.

• Степень кривизны электрода влияет более сильно в случае жидкого диэлектрика по сравнению с воздухом.

• При увеличении площади электрода уменьшается Uпр

• При увеличении объёма жидкости уменьшается Uпр

Барьерный эффект

Размещение между электродами в жидком диэлектрике плоского твердотельного диэлектрического барьера способно увеличить пробивную напряжённость в промежутке.

Диэлектрические барьеры (электрокартон):

1) адсорбируют на своей поверхности ионы, что способствует выравниванию распределение E в неоднородных полях

2) препятствуют образованию проводящих мостиков из примесей

3) влияние на импульсную прочность менее значительное по сравнению с напряжением промышленной частоты

Данная зависимость демонстрирует увеличение электрической прочности промежутка с трансформаторным маслом с резко неоднородным полем (игла- плоскость) при введении в него плоского барьера из электрокартона. Кривая также показывает наличие оптимального расстояния от острия при размещении барьера, при котором достигается более, чем двухкратное увеличение электрической прочности.

22. Твёрдые диэлектрики, применяемые в твн. Факторы, определяющие электрическую прочность твёрдого диэлектрика. Основные виды пробоя твёрдого диэлектрика.

Материалы: электрофарфор, фарфор, электрокартон, бумага, кремнийорганические композиции, резина, полимеры.

Основные требования: электрическая прочность, механическая прочность, термостойкость.

Электропроводность твёрдых диэлектриков:

Зависимость электропроводности от внешних факторов: , , где a=0.04-0.05 1/град

Как и в случае жидких диэлектриков, основным механизмом проводимости в умеренных электрических полях в твёрдых диэлектриках является ионная проводимость. В сильных полях, приближающихся к пробивным, заметную роль начинает играть электронная проводимость.

П робой диэлектрика:

Электрическая прочность твёрдой изоляции выше, чем газообразной и жидкой: с пределами Uпр тв> Uпр жд> Uпр г.

Электрическая прочность твёрдой изоляции зависит:

1. От формы электрического поля

2. Вида напряжения и полярности

3. Времени воздействия напряжения

4. Однородности диэлектрика

5. Электрофизических характеристик (полярный-неполярный, tg

6. Температуры

К основным видам электрического пробоя твёрдого диэлектрика относятся:

- электрический пробой, вызываемый чисто электрическими механизмами воздействия сильного электрического поля на частицы диэлектрика Епр=100 кВ/мм

- тепловой пробой, вызываемый несбалансированным тепловыделением в диэлектрике с конечным тангенсом дельта при приложении внешнего электрического поля Епр=10-100 кВ/мм

- пробой, обусловленный длительным действием электрического поля, вызывающего старение и постепенное разрушение структуры диэлектрика – явление, известное, как частичные разряды Епр< 10 кВ/мм

Н аибольшей пробивной напряжённостью характеризуется первый механизм пробоя, а наименьшей – последний.

В лияние толщины (d) твёрдого диэлектрика на электрическую прочность (Епр): d↓ Eпр ↑ -Эффект применяется в конденсаторной и кабельной технике путём применения тонкоплёночных диэлектриков.