49)Как зависит тангенс угла диэлектрических потерь от частоты приложенного напряжения?
Ответ: C ростом частоты диполям не хватает времени для ориентации 1/2f << τ, и tgδ уменьшается. Если в диэлектрике заметны потери сквозной проводимости, то они, в соответствии с выражением tg δ =1/(RC) уменьшаются с ростом частоты (кривая 2). В этом случае суммарная зависимость имеет вид кривой 3.
В температурной зависимости tg δ также будет максимум (рисунок 4.4).
Рис. 4.4. Зависимость tgδ полярных диэлектриков от температуры
1 – потери за счет дипольной поляризации; 2 – потери за счет сквозной проводимости; 3 – суммарные потери.
50)Какой из материалов обладает наилучшим значением тангенса угла диэлектрических потерь: неионизированный воздух, трансформаторное масло, кабельная бумага или полиэтилен?
Ответ: трансформаторное масло?
51)Что такое электрическая прочность диэлектрика?
Ответ:
52)Какой диэлектрик обладает наилучшей электрической прочностью: дерево, трансформаторное масло, стекло или воздух?
Ответ: трансформаторное масло?
53)Каков механизм электронного пробоя твёрдого диэлектрика?
Ответ: В случае электронного пробоя, переменное электрическое поле вызывает упругие колебания кристаллической решетки диэлектрика, то есть приводит к деформации электронных облаков атомов. При достижении некоторого критического напряжения, электроны, находящиеся на внешних энергетических уровнях, отрываются от атомов и становятся свободными. Появление большого количества свободных электронов приводит к резкому увеличению тока через диэлектрик и его разрушению из-за значительного нагрева, вызванного диэлектрическими потерями. Электронный пробой протекает практически мгновенно, так как все процессы носят лавинообразный характер.
54)Каков механизм электротеплового пробоя твёрдого диэлектрика?
Ответ: В случае электротеплового пробоя, нагрев диэлектрика из-за диэлектрических потерь приводит к дополнительным колебаниям кристаллической решетки. При достижении некоторой критической температуры может возникнуть электронный пробой. Если напряженность поля не достаточно высока для возникновения электронного пробоя, а нагрев диэлектрика возрастает – это может привести к расплавлению и обугливанию диэлектрика.
55)Каков механизм электрохимического пробоя твёрдого диэлектрика?
Ответ: Электрохимический пробой – самый медленный из видов пробоя. С течением времени под воздействием температуры и влажности происходит электрохимическое старение диэлектрика – необратимое уменьшение сопротивления изоляции, то есть потеря электрической прочности, и, как следствие, возникновение электронного или электротеплового пробоя при более низких значениях пробивного напряжения. Основной механизм старения диэлектриков - воздействие частичных разрядов. Частичный разряд (ЧР) – это локальный лавинный разряд в газовой поре диэлектрика. Каждый разряд оказывает слабое воздействие на диэлектрик. Интенсивность ЧР зависит от напряженности поля. Однако разряды обычно возникают на каждом полупериоде синусоидального напряжения, поэтому с течением времени их действие нарастает. Это ведет к постепенному разложению материала, росту давления в поре, и к зарождению дендрита – древовидного образования в теле диэлектрика. Дендрит имеет повышенную проводимость и приводит к прогрессирующему разрушению диэлектрика.