|
|
|
Главная --> Справочник терминов Пробивного напряжения Электрическое старение (электрохимическая форма пробоя) также является разновидностью пробоя. Электрическое старение обусловлено медленными изменениями химического состава и структуры полимерного диэлектрика, происходящими под действием электрического поля или разрядов в окружающей среде. Электрическое старение развивается при гораздо более низких значениях напряжения, чем пробивное напряжение при тепловом и электрическом пробое. Материал образца Толщина образца Ь, мм Пробивное напряжение U, кВ где Ut — пробивное напряжение, кВ; &( — средняя арифметическая толщина образца в месте расположения электрода, мм; п — число измерений. Электрическая прочность, или прочность на пробой. Экстерн* ментально установлено, что полимеры, не содержащие полярных примесей, обладают высокой электрической прочностью. Их пробивное напряжение при комнатной температуре находится в пределах 10е—Ю7 в/см, причем более высокие значения наблюдаются у полимеров, содержащих полярные группы. Пробивное напряжение данного полимера может оказаться значительно пониженным, есл[! в материале имеется сорбированная влага или включения воздуха, ионизирующиеся в сильном электрическом поле. Пробивное напряжение 275 Пробой, диэлектрика 270, 298 Продольная вязкость 266 Продольный градиент скорости 266 Проницаемость полимеров 487 ел.. 512 Пробивное напряжение, кВ/мм .. 180 и изгибе, пробивное напряжение. Пробивное напряжение (мВ) Поверхностное натяжение (10~3 Н/м) 100 0,03-3,0 100—550 0,2—6,0 Электрическая прочность, или прочность на пробой. Экспериментально установлено, что полимеры, не содержащие полярных примесей, обладают высокой электрической прочностью. Их пробивное напряжение при комнатной температуре находится в пределах 10е—107 в/см, причем более высокие значения наблюдаются у полимеров, содержащих полярные группы. Пробивное напряжение данного полимера может оказаться значительно пониженным, если в материале имеется сорбированная влага или включения воздуха, ионизирующиеся в сильном электрическом поле. Электрическая прочность, или прочность на пробой. Экспериментально установлено, что полимеры, не содержащие полярных примесей, обладают высокой электрической прочностью. Их пробивное напряжение при комнатной температуре находится в пределах 10е—107 в/см, причем более высокие значения наблюдаются у полимеров, содержащих полярные группы. Пробивное напряжение данного полимера может оказаться значительно пониженным, если в материале имеется сорбированная влага или включения воздуха, ионизирующиеся в сильном электрическом поле. Наряду с величинами е и tgd важными характеристиками полимерных диэлектриков являются удельное э 1вктрическое сопротивление или обратная ему величина — удельная электрическая проводимость и электрическая прочность (пробивное напряжение, прочность на пробой). При изучении особенностей теплового пробоя важно знать значение напряжения, выше которого тепловое равновесие диэлектрика с окружающей средой уже не может быть достигнуто. Обобщенная теория теплового пробоя диэлектриков, учитывающая несимметричные условия охлаждения и тепловыделения в электродах, а также изменение удельной активной проводимости по толщине образца, была развита в работе [76]. Для пробивного напряжения данная теория дает выражение вида Большинство ненаполненных полимеров являются диэлектриками, поэтому их электрические свойства в основном характеризуют диэлектрическими потерями и проницаемостью, удельным объемным и поверхностным сопротивлением, а также значением пробивного напряжения. Кроме того, для ряда полярных полимеров имеет место проявление электретного эффекта и термодеполяризации. Значения Епр, определенные при переменном напряжении, меньше Енр при постоянном напряжении. Кратковременная электрическая прочность — это напряженность электрического поля при пробое в условиях постепенного повышения напряжения с заданной скоростью (~ 1—2 кВ/с). Длительная электрическая прочность — это напряженность электрического поля при пробое при заданном времени выдержки под напряжением или рремя жизни (т*) диэлектрика при заданных значениях напряженности электрического поля В однородном электрическом поле электрическая прочность равна отношению пробивного напряжения и„Р к толщине диэлектрика Н: Егр —{Упр//г. Электрический пробой вследствие газовых разрядов происходит в диэлектриках, имеющих микродсфекты в виде полостей, наполненных газом, например воздухом (внутренний пробой), или в случае неплотного прилегания электродов к поверхности образцов (внешний пробой). Электрическая прочность газов ниже электрической прочности твердых диэлектриков, поэтому мри приложении высокого напряжения в первую очередь происходит электрический разряд в зазоре электрод — диэлектрик и в полостях внутри диэлектрика. Напряженке пробоя в газах определяется размером зазора и плотностью газа при постоянной плотности (Л,р снижается с увеличением зазора и размеров микродефсктов. При разряде развивается высокая температура и выделяется озон, что является причиной деструкции диэлектрика и приводит к снижению пробивного напряжения. Особенно опасны внутренние газовые пробои, приводящие к возникновению разветвленных эрозионных каналов от полости к электроду. Влияние разрядов на прочность диэлектрика наиболее существенно при переменном напряжении. Максимальная поверхностная плотность зарядов электретов зависит от пробивного напряжения окружающей среды, которое определяется давлением При нормальном давлении зависимость максимальной плотности заряда онакс от толщины образца /I описывается уравнением (5108). Снижение давления и повышение- влажности окружающей среды приводит к снижению эффективности зарядов Для выяснения влияния толщины образцов на электрическую прочность испытывали вулканизаты акрилонитрильных каучуков СКН-18, СКН-26 и СКН-40 [559, с. 285]. Зависимость пробивного напряжения от толщины почти прямолинейна, а электрическая прочность слегка уменьшается с увеличением толщины образцов. Аналогичные зависимости получены при изучении влияния толщины образцов на механическую прочность. Зависимость пробивного напряжения от толщины диэлектрика свидетельствует о влиянии как его толщины, так и неоднородности диэлектрического поля, учет которой весьма важен для оценки возможности использования полимеров в качестве изоляции (рис. 61). Зависимость пробивного напряжения (Ujp) 2. Тепловой пробой обусловлен прогрессивно нарастающим выделением теплоты в диэлектрике за счет диэлектрических потерь. Типичными признаками тепловой формы пробоя являются: экспоненциальное уменьшение пробивного напряжения с ростом температуры в соответствии с уменьшением квадратного корня из значения активного сопротивления диэлектрика; обратно пропорциональная зависимость между квадратом пробивного напряжения и временем выдержки Тф (при малых значениях Тф); прогрессирующий нагрев диэлектрика, который в одних случаях может быть определен непосредственно по возрастанию температуры, а в других — косвенным путем (по увеличению проводимости или диэлектрических потерь с течением времени) Рис. 8. Функция Ф(с) для расчета пробивного напряжения по упрощенной (/) и по строгой теории Фока теплового пробоя в случае постоянного (2) и переменного (3) электрического поля. Рис. 78. Зависимость пробивного напряжения t/np от расстояния между влек-тродамн при отрицательной (1) и положительной (2) полярности острия для полиэтилена (а) и полиметилметакрилата (б):  Пятичленных ароматических Присутствии протонных Присутствии разбавленных Присутствии сенсибилизаторов Первоначальное присоединение Присутствии соединений Присутствии стабилизатора Присутствии трехфтористого Первоначального присоединения |
- |
Навигация