Учебно-методический комплекс по дисциплине «электротехнические материалы»

Контрольные вопросы
1. Что такое диэлектрическая проницаемость?
2. Температурная зависимость диэлектрической проницаемости
Литература
1. Богородицкий Н.П., Посынков В.В., Фареев Б.М. Электротехническиематериалы. Л. Энергоатомиздат, 1985.
2. Kаmolоv Sh.M., Аxmеdоv А.Sh. Elеktrоtеxnikа mаtеriаllаri. O’qituvchi, Tоshkеnt. 1994.
3. Kаmolоv Sh.M., Аxmеdоv А.Sh. Dielеktriklаr. O’qituvchi, Tоshkеnt. 1990.
4. Казанцев А.П. Электротехнические материалы. – Минск. Дизайн ПРО,
1998


3- Модуль. Виды пробоев в диэлектриках
Тема №5.Пробой диэлектриков.
План занятия

1. 
   Общая характеристика явления пробоя
   
2. 
   Основные виды пробоя
   

Опорные слова и термины
Электрический пробой, тепловой пробой, электрохимический пробой, ионизационный пробой
Общая характеристика явления пробоя. Диэлектрик, находясь в электрическом поле, теряет свойства электроизоляционного материала, если напряжённость поля превысит некоторое критическое значение. Это явление носит название пробоя диэлектрика. Значение напряжения, при котором происходит пробой диэлектрика, называется пробивным напряжением U_пр, а соответствующее значение напряженности поля – электрической прочностью диэлектрика E_пр.
Основные виды пробоя следующие:
– электрический пробой;
– тепловой пробой;
– электрохимический пробой (электрическое старение).
Электрический пробой вызывается ударной ионизацией электронами, возникающей в сильном электрическом поле и приводящей к резкому возрастанию плотности электрического тока.
Тепловой пробой обусловлен прогрессивно нарастающим выделением теплоты в диэлектрике под действием диэлектрических потерь или электропроводности и приводящим к термическому разрушению диэлектрика.
Электрохимический пробой обусловлен медленными изменениями химического состава и структуры диэлектрика, которые развиваются под действием электрического поля или частичных разрядов в диэлектрике, приводя к необратимому уменьшению сопротивления изоляции и пробою её при напряжённостях значительно меньших, чем электрическая прочность диэлектрика. Этот процесс также называется электрическим старением диэлектрика.
Пробой газа. В газах возникает только электрический пробой. В воздушном промежутке вследствие радиоактивного и космического излучения всегда присутствует небольшое количество заряженных частиц. Электроны в электрическом поле разгоняются электрическим полем и приобретают дополнительную энергию:
W = g·Е·λ,
где g – заряд электрона, Е – напряженность поля, λ – средняя длина свободного пробега электрона до очередного соударения.
Если напряженность достаточна (то есть Е ≥ Е_пр), то возникает быстро нарастающий поток электронов, приводящий к пробою промежутка.
Пробивная напряжённость (Е_пр) газа зависит от многих факторов. Одним из важнейших факторов является вид поля. На рис.6. приведены зависимости пробивных напряжений от расстояния между электродами для трёх классических промежутков.
Электрическая прочность газа зависит также от плотности газа, которая является функцией давления и температуры.

Рис. 1. Зависимость электрической прочности газа от формы электродов и расстояния между ними: 1– остриё-плоскость; 2 – остриё-остриё; 3 – шар-шар