- •Міністерство освіти і науки україни криворізький технічний університет
- •5.1. Визначення й основні поняття 65
- •Передмова
- •Розділ 1. Введення
- •1.1. Уявлення про будову речовини.
- •1.1.1. Типи міжатомних зв'язків.
- •1.2. Уявлення про ідеальний діелектрик.
- •Розділ 2. Поляризація діелектриків.
- •2.1. Види поляризації
- •2.1.1. Електронна поляризація
- •2.1.2. Іонна поляризація.
- •2.1.3. Іонно-релаксаційна поляризація.
- •2.1.4. Дипольно - релаксаційна поляризація.
- •2.1.5. Міграційна поляризація.
- •2.1.6. Спонтанна (доменна) поляризація.
- •2.2. Електричне поле всередині діелектрика.
- •2.3. Схема заміщення діелектрика.
- •2.4. Залежність діелектричної проникливості від різних факторів.
- •2.4.1. Газоподібні діелектрики.
- •2.4.2. Неполярні рідкі й тверді діелектрики.
- •2.4.3. Полярні рідкі й тверді діелектрики.
- •2.4.4. Діелектрична проникність композиційних матеріалів.
- •2.5. Електричне поле при комбінуванні діелектриків.
- •Розділ 3. Електропровідність діелектриків.
- •3.1. Загальні уявлення про електропровідність.
- •3.2. Види електропровідності діелектриків.
- •3.3. Залежність електропровідності діелектриків від температури.
- •3.4. Електропровідність газів.
- •3.5. Електропровідність рідини
- •3.6. Електропровідність твердих діелектриків.
- •Розділ 4. Діелектричні втрати.
- •4.1. Визначення й основні поняття
- •4.2. Еквівалентні схеми заміщення діелектрика із втратами.
- •4.3. Різновиди діелектричних втрат.
- •4.3.1. Діелектричні втрати, обумовлені струмом наскрізної провідностi.
- •4.3.2. Діелектричні втрати, обумовлені релаксаційними видами поляризації.
- •4.4. Діелектричні втрати в різних видах діелектриків.
- •Розділ 5. Пробій діелектриків.
- •5.1. Визначення й основні поняття
- •5.2. Теоретичні відомості про електричне поле.
- •5.2.1. Електричне поле точкового заряду.
- •5.2.2. Електричне поле зарядженої осі.
- •5.2.3. Електричне поле диполя.
- •5.3. Пробій газоподібних діелектриків.
- •5.3.1. Особливості пробою газоподібних діелектриків в одноріднім полі.
- •5.3.2. Пробій газоподібних діелектриків у неоднорідному полі.
- •5.3.3. Типи корон і їх ідентифікація.
- •5.4. Поверхневий пробій.
- •5.5. Пробій рідких діелектриків.
- •5.5.1. Теорія теплового пробою
- •5.5.2. Теорія електричного пробою
- •5.5.3.Пробій технічно чистих рідких діелектриків.
- •5.5.4. Вплив природи рідких діелектриків на їх електричну міцність.
- •5.5.5. Вплив природи домішок на електричну міцність.
- •5.5.6. Заходи щодо підвищення пробивної напруги рідких діелектриків в електроустановках.
- •5.6. Пробій твердих діелектриків.
- •5.6.1. Електричний пробій.
- •5.6.2. Електротепловий пробій.
- •Список рекомендованої літератури.
5.3.1. Особливості пробою газоподібних діелектриків в одноріднім полі.
Поле є однорідним, якщо вектор напруженості поля у всіх його точках однаковий. На практиці однорідне поле зустрічається вкрай рідко. Електрична міцність газів суттєво залежить від великого числа різноманітних зовнішніх факторів.
Залежність електричної міцності газів від тиску. Залежність електричної міцності газу від тиску пояснюється зміною концентрації молекул в одиниці об'єму, що приводить до зміни довжини вільного пробігу електрона λ. В області атмосферних тиску залежність Eпр(р) є практично лінійною й втрачає лінійність в областях, близьких до вакууму.
Залежність електричної міцності газів від відстані між електродами. При зменшенні відстані між електродами Eпр швидко зростає, що пояснюється труднощами формування розряду в малому проміжку. Електрони не встигають набрати необхідну для іонізації енергію до зіткнення з анодом.
Форма електродів суттєво впливає на електричну міцність газів, що пояснюється в першу чергу неоднорідністю електричного поля й появою локальних перенапруг.
Залежність електричної міцності повітря від частоти прикладеного напруги має місце тільки в області ультразвукових частот, радіочастот і надвисоких частот. В області промислових частот електрична міцність газу практично не залежить від частоти напруги.
5.3.2. Пробій газоподібних діелектриків у неоднорідному полі.
Неоднорідне електричне поле виникає між електродами типу стрижень - площина, типу стрижень – стрижень, між проводами повітряних ліній електропередач. Області з високою напруженістю електричного поля часто утворюються внаслідок неоднорідності електричного поля, що виникає:
1) При виборі невірних параметрів у процесі конструювання
2) У результаті забруднень, що виникають у процесі роботи
3) У результаті механічних ушкоджень і спрацювання устаткування
На практиці ми звичайно маємо саме неоднорідні електричні поля. Пробою газу в неодноріднім полі передує виникнення коронного розряду, що є фактично неповним пробоєм. Коронний розряд - це явище, пов'язане з іонізацією повітря в електричнім полі з високою напруженістю (світіння газів у неодноріднім електричнім полі високої напруженості). Подібні поля формуються в електродів з дуже великою кривизною поверхні (вістря, тонкі проведення). Коли напруженість поля досягає граничного значення для повітря ( близько 30 кВ/див), навколо електрода виникає світіння, що має вид оболонки або корони (звідси назва). Виникаючі розряди спочатку не досягають другого електрода. З підвищенням напруги коронний розряд переходить в іскровий, а потім – у дуговий розряд.
Умови виникнення корони й пробою газу в неодноріднім полі залежать від полярності напруги, прикладеного до стрижневого електрода. При позитивній полярності стрижневого електрода корона з'являється при більш низьких напругах. Збільшення вологості пробивна напруга повітряного проміжку зростає.
На лініях електропередачі виникнення коронного розряду небажане, тому що викликає значні втрати переданої енергії. З метою зменшення відносної кривизни електродів застосовуються багатопроводні лінії (3, 5 або більш певним чином розташованих проводів).