Villamos szilárdság
6.1. A fő tervezési kifejezést
és a szükséges magyarázatokkal
Átütési (EPR) az az átlagos villamos tér intenzitása, amelyben villamos lebontását a szigetelés, hézag. A feszültség, amelynél az elektromos bontás az úgynevezett „letörési feszültség” (Ubr).
ahol h - a vastagsága a dielektromos (szigetelés, hézag elektródák között, a kisülési rés).
A letörési feszültség nagyságától függ a kisülési különbség. Távolság növelésével letörési feszültség növekszik, és a dielektromos szilárdság csökken.
Elektromos bontása a dielektromos nevezett hirtelen emelkedése a villamos vezetőképessége az anyag, ha ki vannak téve a magas feszültség, amíg a kialakulása egy villamosan vezető plazma csatornát. A jelenséget a villamos bontás, gázok és folyadékok gyakran nevezik „elektromos kisülés”, jelezve, hogy a kisülési cső ezen a csatornán keresztül.
Mechanizmusai kisülés a gáznemű, folyékony és szilárd dielektrikumok különböző.
Amikor elektromos bontása nagy mennyiségű gázt különbség következetesen kidolgozott következő jelenség.
I. Előfordulás szabad elektron a gáz rés (véletlenszerű, egy fém elektród, ami a fotoionizációs gáz molekula és m. P.).
II. Gyorsulás a szabad elektronok által egy elektromos mező elegendő energiával ütköznek semleges atomok ionizálják az utolsó (ionizáció).
III. A fejlesztés az elektron lavina következtében több cselekmények ionizáció.
IV. Magasság szalagos meghajtó - vezető plazmát csatorna képződik a pozitív ionok fennmaradó után a folyosón a lavina, és negatív töltések átkerüljön pozitív plazma.
V. Az átalakítás a szalagot a vezető rovására Hőionizációs okozta a folyosón a töltőáram a szalagos meghajtó.
VI. A fő kisülés jön létre, ha a kisütési csatornát a lezárás rés.
A kis időközönként bontást eljárás végrehajtható szakaszosan III (Avalanche) és IV (streamer bontás szikra).
Sematikus gázok erősségük:
A) a nyomást. Növelésével a csökkentett nyomás közötti távolság molekulák. Felgyorsítja az elektron kell lennie rövidebb elérési út gyorsulás (úgynevezett szabad úthossza), hogy ugyanaz az energia elegendő ahhoz, hogy ionizálja atomok. Ezt az energiát elsősorban határozza meg a végső (idején ütközés) elektron sebessége. Nagyobb gyorsulás elektron lehet elérni növelésével ható erő, hogy - az elektromos térerősség. Kísérleti függése a letörési feszültséget a gáz résnek a termék a p nyomás a nagysága a h rés az úgynevezett Paschen törvény. A minimális érték a letörési feszültséget a levegő pH = 0,7 Pa · m értéke mintegy 330 V. A bal oldalon a jelzett érték pH villamos szilárdság miatt megnövekedett az alacsony ütközés valószínűsége elektronok gázmolekulák) .; Paschen görbével. 6.1
Itt azt feltételezzük, nyomás p0 = 101,3 kPa, T0 = hőmérséklete 293 K.
Amikor a hőmérséklet-változások és a nyomás fenti képlet módosítjuk:
B) a affinitása a gázmolekulák elektron, elektronegativitási gáz. (Elektron-affinitása - ez az a képesség, néhány semleges atomok és molekulák csatolja további elektronok, egyre negatív ionok a elektronegatív gázok, amely atomok nagy elektron-affinitása, a szükséges energia blshaya gyorsítótere elektronok alkotnak egy elektron lavina.).
Elektromos folyadék átütési szilárdsága nem kapcsolódik közvetlenül a kémiai szerkezete a folyadékok. Közelsége miatt a molekulák a folyékony dielektrikum mechanizmusa ionizáció nem fordul elő.
A értéke átütési szilárdság elsősorban befolyásolja a gáz mennyisége a folyékony állapotban, és a felülete az elektron-nemzetségek.
Elektromos bontása a dielektrikum általában kezdődik a bontás mikroszkopikus buborékok. Mivel az alacsony dielektromos állandó gáznyomás a buborékban nagyobb, mint a folyékony, gáz és elektromos erőt az alábbiakban.
Részleges kisülések a buborékok növekedését eredményezi az utóbbi, azzal az eredménnyel, hogy lebontása a dielektromos folyadék befejeződött.
Elektromos folyadék dielektromos erőssége növekszik:
- tisztítására szilárd vezetőképes mikro-részecskék (korom, szén
., Stb) .;
- szárítás a folyadék (víz eltávolítása);
- gáztalanítása a folyadék (vakuummirovaniya);
- egyre nagyobb a nyomás P.
ahol a konstans M függ a fajta folyadékot, és van egy dimenziója MV / cm. Ebben a kifejezésben impulzustartamot # 964; kell szubsztituált mikroszekundumban, nyomás - bar. és a terület az elektródák S - cm 2. A konstans M jelentése 0,7 MV / cm a transzformátor olaj és a hexán, 0,6 mV / cm - glicerin-, 0,5 MV / cm - etil-alkohol, 0,6 mV / cm - víz (üzemzavara esetén a katód) és 0,3 MV / cm (üzemzavara esetén az anódon).
Mechanizmusok szilárd dielektromos letörési feszültség függ az expozíciós idő (az idő a betáplálási előtt bontás), amely meghatározza a fizikai folyamatok során bekövetkező expozíció. megkülönböztetni:
- elektromos bontás (expozíciós idő - egy második);
- hőhídmentes (expozíciós idő néhány másodperctől órákig);
- bontás hatására részleges kisülések (expozíciós idő néhány órától egy évig vagy tovább).
Amikor elektromos bontása a szilárd dielektromos alatt az alkalmazott feszültség felbontani a kémiai kötéseket, és az anyagot feldolgozott plazmában. Sematikus szilárd átütési szilárdság van energiával arányos a kémiai kötések.
Az ok a termikus bontást a dielektromos fűtőberendezés, ami gyakran a dielektromos veszteség, amikor a veszteség teljesítmény meghaladja a teljesítmény kivonják a dielektrikum.
Növekvő hőmérséklettel, villamos vezetőképességének növelése (növekedése miatt a vivők száma), és dielektromos veszteség szög, amely ahhoz vezet, hogy egy további növekedése az energia és a csökkenés dielektromos szilárdság.
Részleges kisülés (PD) nevű kisülési terjednek ki egy korlátozott régió a szigetelő rés és zárása a teljes rés. Egy példa a részleges kisülés koronakisülés a gáz egy pulzáló elektromos mező, ha a szalagok megtöri csak azt a tartományt az elektród közelében egy térerősség nagyobb elektromos szilárdságú gáz (például
huzalból nagy feszültségű vezetékek). A szilárd anyagok,
Csehország - ez egy helyi mnogolavinny távozó gáz pórus dielektrikum Rica.
A előfordulása részleges kisülés a szilárd szigetelés szükséges két feltétel:
- a levegő jelenlétében zárványok, ahol a térerősség nagyobb, mint a szigetelőben;
- az alkalmazott feszültség dielektromos elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy biztosítsa a térerősség a levegőben felvételét meghaladta behatoló.
Amikor egy váltakozó erőteret a dielektromos, részleges kisülések fordul elő mindkét felében ciklus során, amikor a feszültség bontás értékeket. Hosszú távú időszakos CR kémiailag elpusztítja a szigetelő, dielektromos veszteség növekedése, ami végső soron a dielektromos letörés.
Annak megállapításához, a térerő, a szigetelés a koaxiális kábel, akkor a kifejezést
ahol r - tengelyétől a kábel addig a pontig, az elszigeteltség; r2 - sugara a külső elektród; r1 - a sugara a belső elektródát.