юмінійВнгнетТо ж для групової прокладкіПвВнгМедьВнгнетТоже
Типи оболонок: П - оболонка з поліетилену; Пу - оболонка з поліетилену, посилена ребрами жорсткості; В - оболонка з ПВХ-пластикату; Внг - оболонка з ПВХ-пластикату зниженої горючості. Типи герметизації:
г - поздовжня герметизація екрану водонабухающімі стрічками;
г - поперечна герметизація алюмінієвою стрічкою, звареної з оболонкою, в поєднанні з поздовжньою герметизацією водонабухающімі стрічками.
. Тепловий пробій твердих діелектриків (питання 28)
У твердих діелектриків можуть спостерігатися три основні механізми пробою
1. електричний;
. теплової;
. електрохімічний.
Кожен із зазначених механізмів пробою може мати місце в одному і тому ж матеріалі залежно від характеру електричного поля, в якому він знаходиться - постійного або змінного, імпульсного, низької або високої частоти; часу впливу напруги; наявності в діелектрику дефектів, зокрема закритих пор; товщини матеріалу; умов охолодження і т. д. [2, С.198].
Тепловий пробій пов'язаний з розігрівом діелектрика внаслідок виділяється в ньому енергії при додатку напруги. Якщо з підвищенням температури виділяється енергія збільшується, то при деякій напрузі, званому напругою теплового пробою, тепловиділення в діелектрику перевищить тепловіддачу в навколишнє середовище. Це обумовлює безперервне зростання температури в часі і руйнування діелектрика [2, С.198].
Для забруднених або недостатньо очищених діелектриків, а також для напівпровідників і резистивних матеріалів механізм пробою пов'язаний з процесами електропровідності і нагрівання матеріалів. Тепловий пробій - руйнування діелектрика за счет прогресуючого локального енерговиділення при протіканні струму в середовищі. Тепловий пробій виникає внаслідок позитивного температурного коефіцієнта електропровідності діелектриків, тобто збільшення електропровідності діелектрика із зростанням температури. Цю залежність зазвичай представляють у вигляді
, (2.1)
де а - температурний коефіцієнт залежності;- Початкова температура;- Електропровідність при початковій температурі.
Механізм виникнення пробою представляється наступним чином.
Докладене напруга викликає втрати енергії в діелектрику; при постійній напрузі вони визначаються питомою провідністю діелектрика g, а при змінному - тангенсом кута діелектричних втрат tgd. Так як з підвищенням температури величини g, а в області підвищених температур - і величини tgd ростуть, то при деякій напрузі можливе виникнення нестійкого теплового стану діелектрика. У цьому випадку збільшення g або tgd з підвищенням температури, у свою чергу, призводить до збільшення виділюваних у діелектрику втрат і до подальшого зростання температури; це закінчується тепловим руйнуванням діелектрика.
Малюнок 2.1 - Схема діелектрика до розрахунком теплового пробою:
А, В - електроди; С - діелектрик
Розглянемо шар однорідного діелектрика з товщиною=d, що знаходиться між нескінченними плоскими електродами (рисунок 2.1). Складемо диференціальне рівняння, відповідне рівноважного стану системи. В даному випадку з міркувань симетрії приймаємо плоскопараллельное теплове поле з градієнтом температури по осі z. Потік тепла, що входить за 1 с в паралельний електродів шар діелектрика товщиною dz і площею 1 см2, буде менше потоку, що виходить з шару, на кількість тепла, що виділяється щомиті в цьому шарі внаслідок діелектричних втрат
, (2.2)
де k - коефіцієнт теплопровідності діелектрика;- Еквівалентна питома провідність діелектрика. Для змінної напруги
(2.3)
де - відносна діелектрична проникність;- Частота прикладеної напруги.
Напруженість теплового пробою змінюється обернено пропорційно d.
З урахуванням зв'язку між і tgd по рівнянню (2.3) маємо
(2.4)
де k - в кал/с град см;- В вольтах.
Наведені вище формули отримані в припущенні, що в діелектрику при його розігріві величина напруженості поля не залежить від координати z. Це допущення можна вважати справедливим при змінній напрузі, для якого, якщо знехтувати струмом провідності
(2.5)
Величина для більшості технічних діелектриків слабо залежить від температури при не дуже високих частотах. При постійній напрузі
(2.6)
і внаслідок залежності від має місце істотна залежність Е від z, причому шари діелектрика, найближчі до електродів, навантажуються сильніше, ніж центральні.
У цьому випадку напруженість і напруга теплового пробою визначаються формулами, аналогічними (2.4 і (2.5), в...
