Электрический пробой пробивное напряжение

Опасность статического электричества при электризации жидких углеводородов можно оценить, зная величину электрического заряда. При увеличении плотности электрического заряда напряженность поля может достигнуть такой величины, при которой произойдет электрический пробой. Величина электрического заряда, соответствующая пробою диэлектрика (нефтепродукта), будет предельной, больше которой не может быть плотность электрического заряда в трубопроводе. Предельная величина электрического заряда в трубопроводе прямо пропорциональна относительной диэлектрической проницаемости жидкости, пробивной напряженности электрического поля и обратно пропорциональна диаметру трубопровода. Увеличение диаметра трубы приводит к уменьшению предельной величины заряда статического электричества. При увеличении времени выдержки жидких углеводородов под напряжением предельная величина заряда уменьшается. С увеличением площади поверхности электродов предельная величина заряда жидкого диэлектрика снижается при постоянном напряжении. Предельная величина заряда очищенных диэлектриков сильно зависит от давления. При возрастании давления предельная величина заряда увеличивается. [c.151]

Электрическая прочность (пробивная напряженность) представляет собой напряжение, при котором происходит пробой изоляции. Она выражается в кв мм и определяется как напряжение, требуемое для пробоя изоляции, деленное на толщину образца. Испытания для каждого материала могут быть различны, в зависимости от толщины, формы и размера электродов и от времени приложения напряжения при этом частота напряжения, температура и характер окружающей среды также имеют большое значение. [c.281]

Под электрической прочностью понимается способность масла противостоять пробою. Электрическая прочность характеризуется величиной пробивного напряжения электрического поля. Пробивное напряжение— минимальное напряжение, при котором внезапно падает сопротивление масла и по нему проходит ток большой силы. Электрическая прочность масла зависит главным образом от содержания в нем воды. Присутствие в масле даже следов воды резко снижает его электрическую прочность. Обеспечение высокой электрической прочности трансформаторного масла достигается посредством осушки и фильтрации масла перед заливкой его в аппараты. Определение электрической прочности масел производится в соответствии с ГОСТ 6581-66. [c.199]

Действие всех факторов при расчете величины объемного электрического заряда учесть трудно. Объемные заряды могут увеличиваться до некоторого предельного значения, при котором возможен электрический пробой диэлектрика (нефтепродукта). Поэтому максимальный объемный заряд в трубопроводе можно определить из условия электрического пробоя. Пробивная напряженность для некоторых жидкостей имеет следующие значения трансформаторного масла (двухкратное фильтрование)— 30 МВ/м бензина — 40—49 МВ/м. По этим величинам можно определить предельный электрический заряд в трубопроводе. [c.150]

В неоднородных электрических полях пробивное напряжение го-лимеров нелинейно возрастает с увеличением расстояния между электродами (рис. 42, 43). При пробое с использованием электродов сфера — плоскость по мере уменьшения радиуса сферического электрода зависимость С/ р = / Ь) все более отклоняется от линейной (рис. 42). Для полиметилметакрилата в поле игла — плоскость предложено [135], например, следующее соотношение [c.79]

Электрическая прочность (пробивная напряженность, или прочность) Е р. характеризует способность электроизоляционного материала противостоять проб ою, выражается в кв/см и кв/мм. [c.301]

Диэлектрическую проницаемость нефтепродуктов, или их пробивное напряжение, выражают величиной наименьшего напряжения электрического тока, которое необходимо для того, чтобы при стандартных электродах и расстояниях между ними мог произойти пробой нефтепродукта (масла) электрической искрой. Пробивное напряжение нефтепродуктов зависит от многих факторов, главными из которых являются влажность, загрязнение волокнами, пылью и т. д., частота тока, температура, давление, форма и материал электродов, расстояние между ними. Влияние влаги хорошо иллюстрируется кривой на рис. 3.32. [c.142]

Наряду с величинами е и tgб важными характеристиками полимерных диэлектриков являются удельное электрическое сопротивление, или обратная ему величина — удельная электропроводность , и электрическая прочность (пробивное напряжение, прочность на пробой). [c.433]

Вернемся к уравнению, приведенному на стр. 135. Мы видим, что диэлектрическая поляризация, а следовательно, электрическая проводимость поли.мера возрастают с увеличением напряженности электрического поля. При некотором значении напряженности увеличение электропроводности приводит к резкому увеличению силы тока, проходящего через диэлектрик, т. е. к пробою диэлектрика. Хороши.ми изоляторами являются диэлектрики с высокой электрической прочностью пробивное напряжение таких диэлектриков составляет миллионы и более вольт на сантиметр. Высокой электрической прочностью (1-10 — 1 10 В/см) обладают неполярные полимеры. [c.136]

Электрическая прочность (пробивная напряженность) Еп кв/мм, определяется отношением напряжения, при котором происходит пробой материала Иа, кв, к его толщине в, мм. [c.140]

Пробивное напряжение для нефти также имеет предел. Все это может несколько видоизменить картину взаимодействия капель эмульсии в поле. Так, известно, что при сближении капель во внешнем электрическом поле среднее напряжение поля между их ближайшими точками возрастает (см. Приложение, раздел 4) и может превысить пробивное напряжение разделяющей капли пленки нефти. Это приводит к электрическому пробою между каплями, потенциалы на них выравниваются и силовое взаимодействие прекращается. В постоянном поле капли после пробоя начнут расходиться, а в переменном— удаляться и приближаться на расстояние, при котором происходит пробой. С прекращением силового взаимодействия между каплями ослабевает и процесс их коалесценции. [c.23]

Электрический пробой, связанный с процессами электрического старения диэлектрика, происходит в результате изменений его химического состава и структуры под действием электрических разрядов в окружающей среде или внешнего электрического поля. Процессы электрического старения хотя и протекают сравнительно медленно, но могут реализоваться при напряжениях, значительно меньших пробивного (следовательно, для техники борьба с ними имеет не меньшее значение). [c.205]

Электрическое старение (электрохимическая форма пробоя) также является разновидностью пробоя. Электрическое старение обусловлено медленными изменениями химического состава и структуры полимерного диэлектрика, происходящими под действием электрического поля или разрядов в окружающей среде. Электрическое старение развивается при гораздо более низких значениях напряжения, чем пробивное напряжение при тепловом и электрическом пробое. [c.137]

В сильных электрических полях (если напряженность поля превышает некоторое критическое значение) развивается пробой полимера, связанный с резким возрастанием силы электрического тока в сравнительно узком канале и последующим разрушением диэлектрика в этом канале. Экспериментально определяют либо пробивное напряжение (Упр для образцов данной конструкции при заданных условиях испытания, либо время развития пробоя Тж при заданном напряжении II на электродах образца. Как и р, так и Тж характеризуются большим разбросом значений, поэтому испытания на пробой проводят многократно и полученные данные подвергают статистической обработке. [c.11]

Электрический пробой обусловлен электронными процессами, происходящими в сильном электрическом поле и приводящими к лавинообразному увеличению концентрации носителей в диэлектрике. Типичным признаком электрической формы пробоя является слабая зависимость пробивной напряженности от температуры, толщины образца и времени приложения напряжения, если обеспечена достаточная однородность диэлектрика и равномерность электрического поля [12, с. 553 13, с. 99]. [c.24]

Влияние толщины образца на пробой и зазора между электродом и образцом на искровой разряд. Факторы, влияющие на пробивное напряжение пластиков, нельзя рассматривать по отдельности, так как они взаимно влияют друг на друга. Влияние толщины образца рассматривается ниже совместно с некоторыми другими важными факторами. Если бы электрический пробой полностью определялся только толщиной образца, между ними должна была бы существовать линейная зависимость, что действительно наблюдается для тонких образцов полиэтилена при температуре л<идкого азота (—196°С) как показано на [c.54]

Пробивное электрическое напряжение или прочность на пробой — это напряжение, пробивающее образец толщиной в мм. [c.233]

Основываясь на перечисленных выше свойствах, авторы [308] рекомендовали подвергнуть материал Е-2 испытаниям в различных условиях и изделиях. В качестве покрытия ОСМ Е-2 был применен для улучшения электрической изоляции шинопроводов, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности. Испытания, проведенные по ГОСТу 2933-65, показали, что величина пробивного напряжения после выдержки окрашенных образцов в гидростате с относительной влажностью 96+3% в течение 2 сут не изменилась в сравнении с исходными значениями, не произошло снижения этой величины и при проведении испытаний непосредственно в воде [309]. Покрытия на основе материала Е-2 выдерживают в течение 1 мин напряжение более 2.5 кВ, при плавном подъеме напряжения пробой наступает при 5—6 кВ. [c.141]

Диэлектрическая прочность нефтепродуктов, или их пробивное напряжение, показывает то наименьшее напряжение, которое необходимо для того, чтобы при известных стандартных размерах электродов и расстоянии между ними вызвать в масле пробой электрической искрой. Пробивное напряжение масел зависит от ряда фактрров, главными из которых являются влажность, загрязне- [c.148]

Электрохимическая форма пробоя (электрическое старение) обусловлена сравнительно медленными изменениями химического состава и структуры диэлектрика, развивающимися под действием электрического поля или разрядов в окружающей среде [98]. Электрическое старение развивается при гораздо более низких значениях напряжения, чем пробивное напряжение при электрическом и тепловом пробое. Время т от момента подключения напряжения V к электродам образца до завершения пробоя называется временем жизни. Значение т уменьшается с повышением V, а во многих слзгчаях и с возрастанием температуры. [c.60]

Пробивное напряжение полимера существенно зависит от условий опыта. Прежде всего необходимо различать физические исследования пробоя полимеров и технические испытания полимерной изоляции на пробой. При технических испытаниях применяются такие электродные устройства (чаще всего стандартные), которые не обеспечивают в должной мере однородности электрического поля, не устраняют воздушных включений и возможность краевого эффекта — возникновения разрядов у краев электродов. В таких условиях получаются заниженные значения пробивного напряжения. Результаты этих испытаний представляют интерес для оценки возможностей практического применения полимерной изоляции, однако они не могут служить надежной основой для физических выводов. [c.70]

В случае электродов, обеспечивающих однородное электрическое ноле, перераспределение поля за счет объемного заряда должно привести к повышению напряженности поля в каком-либо участке диэлектрика. Следовательно, увеличение пробивного напряжения под влиянием объемного заряда [132, 133] невозможно понять исходя из обычных представлений, согласно которым пробой происходит при достижении значения Е = Е р где-то внутри диэлектрика концепция внутренней электрической прочности, как материальной константы, оказывается несостоятельной. Этот факт можно объяснить, предполагая, что развитие пробоя начинается при определенной напряженности поля именно у катода. В сильных полях в результате инжекции электронов образуется отрицательный объемный заряд, который приводит к снижению напряженности поля у катода. Поэтому пробой происходит при более высоком напряжении, чем в отсутствие объемных зарядов. В случае пробоя на импульсах обратной полярности напряженность поля у катода оказывается резко повышенной за счет тех объемных зарядов, которые образовались при предварительном воздействии постоянного напряжения, поэтому [c.78]

Было установлено, что существенное влияние на пробивное напряжение при наличии краевых разрядов оказывают свойства среды, в которой испытывается образец. Влияние среды при неизменной форме электродов и толЩине образца зависит от соотношения диэлектрических проницаемостей и проводимостей среды и испытуемого материала,- а также от электрической прочности среды 195, с. 794 137]. При пробое на переменном напряжении электрическая лрочность полимерных пленок возрастает при увеличении диэлектрической проницаемости окружающей среды, одновременно увеличиваются напряжения, цри которых на краях электродов возникают частичные разряды, предшествующие пробою и, следовательно, меньшим оказывается разрушающее воздействие этих разрядов на полимер [137]. [c.84]

Как видно из вышеизложенного, при пробое в неоднородном электрическом поле пробивное напряжение зависит от радиуса кривизны электрода, от полярности электродов и является нелинейной функцией расстояния к между электродами. Поэтому в неоднородном поле отношение и р не имеет физического смысла и не может служить характеристикой электрической прочности диэлектрика. Однако в некоторых случаях, особенно при стандартных испытаниях изоляции при наличии краевых разрядов, вычисляют пробивную напряженность как некую условнз характеристику, нредставляюплую среднюю электрическую прочность промежутка Е р. ср = и р/к. Сравнивать полимеры по величине Е р. ср можно только в том случае, если все условия испытаний и толщины образцов одинаковы. [c.84]

Электрическая прочность, или прочность на пробой. Экс ери ментально установлено, что полимеры, це содержащие полярных примесей, обладают высокой электрической прочностью. Их пробивное напряжение при комнатной температуре находится в [ ре-делах 10 —10 в1см, причем более высокие значения наблюдаются у полимеров, содержащих полярные группы. Пробивное напряжение данного полимера может оказаться значительно пониженным, ссл[5 в материале имеется сорбированная влага или включения воздуха, ионизирующиеся в сильном электрическом поле. [c.275]

При приложений напряжений в 300—400 мв к пленке толщиной 50 A в ней возникает напряженность электрического поля до 10 el M, что близко к пробивному напряжению в диэлектриках. Поэтому обычно прорыв черных пленок под действием электрического поля объясняют их электрическим пробоем [15, 168, 170]. Однако сильная зависимость разрушающего напряжения от вида и концентрации ПАВ, и особенно от природы органической фазы и наличия водорастворимых добавок, не подтверждает этот вывод. Чаще всего разрушение пленок, вероятно, происходит вследствие преодоления барьера, создаваемого адсорбционной составляющей расклинивающего давления, а электрический пробой может быть лишь одним из частных случаев, реализирующихся в очень устойчивых пленках из предельных углеводородов. [c.142]

За пробивное напряжение пробы принимают среднее из пяти последователышх пробивных напряжений (кв/мм или кв/см) при одном наполнении разрядника маслом. Если среднее значение из пяти пробоев дает низкое значение пробивного напряжения, ванну с электродами вновь промывают, наполняют маслом и вновь определяют среднее пробивное напряжение. В случае, если пробивное напряжение первого пробоя будет резко отличаться от последующих, необходимо сделать шестой пробой зтого масла значение первого пробоя во внимание не принимается, и за электрическую прочиость масла следует принимать среднее значение из последующих пяти пробоев. [c.214]

Значения р, определенные при переменном напряжении, меньше цр при постоянном напряжении. Кратковременная электриче.скйя прочность — то напряженность электрического поля лри пробое в условиях постепенного повышения напряжения с заданной скоростью 1—2 кВ/с). Длительная электрическая прочность — это напряженность электрического поля при пробое при заданном времени выдержки под напряжением или Эремя жизни (х диэлектрика при заданных значениях напря женностн электрического поля В однородном электрическом поле электрическая прочность равна отношению пробивного напряження i/np к толщине диэлектрика Н — U plh. [c.378]

Электрический пробой вследствие газовых разрядов происходит в диэлектриках, имеющих микродефекты в виде полостей, наполненных газом, напрнмер воздухом (внутренний пробой), или в случае неплотного прилегания электродов к поверхности образцов (внешний пробой). Электрическая прочность газов ниже электрической прочности твердых диэлектриков, поэтому при приложении высокого напряжения в первую очередь пронсходнт электрический разряд в зазоре электрод — диэлектрик и в полостях внутри диэлектрика. Напряженке пробоя в газах определяется размером зазора и плотностью газа прн постоянной плотности i/ p снижается с увеличением зазора и размеров микродефсктов. При разряде развивается высокая температура и выделяется озон, что является причиной деструкции диэлектрика и приводит к снижению пробивного напряжения. Особенно опасны внутренние газовые пробои, приводящие к возникновению разветвленных эрозионных каналов от полости к электроду. Влияние разрядов ня прочность диэлектрика наиболее существенно при переменном напряжении. [c.380]

Потеря диэлектриком электроизоляционных свойств, происходящая при некотором значении приложенного напряжения называется пробоем диэлектрика, значение напряжения, соответствующее этому, называют пробивным напряжением. Пробой жидкости, вызываемый тепловой дестру кцией и ионизацией вещества, а также возможным возникновением искры или дуги, приводит к появлению в жидкости примесей, снижающих пробивное напряжение. Пробой твердого диэлектрика обычно сопровождается разрушением материала. Академик П.П. Семенов объясняет пробой жидкости ее нагревом вследствие диэлектрических потерь в местах локализации примесей. В этих местах жидкость при меньшем напряжении поля переходит в парообразное состояние, что определяет возможность более раннего пробоя. Полностью растворимые в жидкой фазе вещества (например, многочисленные компоненты битума) обычно не снижают величину пробивного напряжения. Посторонние полярные вещества, находящиеся в виде капель или твердых частиц, в электрическом поле образуют проводящие мостики между электродами и сильно снижают (7 ,. В связи с этим, при использовании жидких веществ в качестве электрических изоляторов, следует применять только хорошо очищенные жидкости и принимать меры против их загрязнения. [c.766]

Пробивное напряжение полимеров 11пр существенно зависит от условий опыта. При технических испытаниях полимерной изоляции иа пробой применяют такие электродные устройства., в которых не устранена возможность краевого эффекта — возникновения частичных разрядов на краях электродов в жидкой пли газообразной среде, окружающей образец. Это приводит к получению заниженных значений электрической прочности [103]. Однако подобные электроды широко применяются для получения сравнительных характеристик электрической прочности с целью оценки возможности практического использования полимеров. [c.128]

В результате воздействия частичных разрядов на полимерные пленки происходит их эрозия, что вызывает постепенное уменьшение кратковременного пробивного напряжения. Кривые распределения r i = /(i7/) с увеличением времени выдержки t под напряжением I) смещаются в сторону меньших значений Un и при этом деформируются, как видно из рис. 108. Величина lit убывает с течением времени тем быстрее, чем меньше исходное значение пробпвпого напряжения Uq (см. рис. 108). Проводя сечения семейства кривых рис. 108 линиями, параллельными оси абсцисс, можем построить зависимости Ut = f(t), которые показывают (рис. 109), что в переменном электрическом поле снижение пробивного напряжения пленок происходит неравномерно в течение времени / i (0,7 ч- 0,8) Тж значение U почти не изменяется, но резко снижается по мере приближения к значению I = Тж, когда происходит пробой под действием испытательного напряжения U. Построение кривых в масштабе UtlUo = = f i/x) показывает, что зависимости Ui/Uq = f i/x), соответствующие разным исходным значениям пробивного напряжения Uq, практически совпадают. Это дает возможность строить зависимости Ut/Uo = fitir), имея в распоряжении всего три кривых распределения Uq), Ut) и ф(тж)- Проводя сечения этого семейства кривых линиями, параллельными оси абсцисс, получаем точки Vq, Ut, Тж и, поскольку время испытаний / известно, можем определить отношения Ut lJo и t/x, нанести соответствующие точки на график Ut/Uo = f t/x). Таким путем были получены зависимости Ut/Uo = f[t/x) для ряда полимерных пленок как при технической (/ = 50 Гц), так и при повышенных (f = 16 кГц) частотах, а также при постоянном напряжении. [c.165]

Пробой диэлектриков носит либо тепловой, либо электрический — лавинный характер. Механизм теплового пробоя — постепенный разогрев участка диэлектрика, падение его сопротивления и термическое разрушение. Развитие теплового пробоя в зависимости от перенапряжения изменяется от нескольких секунд до сотых долей секунды. Электрический пробой является электроннолавинным процессом и происходит за 10 —10 сек. Проводимость и пробивное напряжение диэлектриков сильно зависят от чистоты и структуры вещества. Если у металлов технической чистоты проводимость составляет 80—99% проводимости идеального монокристалла, то у диэлектриков пробивное напряжение и изоляционные, свойства составляют обычно не более 10% установленных на совершенных образцах. [c.320]

Из сказанного выше очевидно, что электрический пробой пластмасс не может в достаточной степени характеризоваться какой-либо одной величиной. Значения пробивного напряжения различных материалов могут быть исгюльзованы только для качественного сравнения их между собой, но не могут быть применены для расчетов. В последнее время некоторые фирмы, производящие пластмассы, стали снабжать эти материалы данными по напряжению пробоя в различных условиях. Но даже этих сведений обычно бывает недостаточно, так как условия применения изоляции очень разнообразны, и каждое из них может влиять на другие. Поэтому в каждом случае необходимо оценивать свойства пластмасс в конкретных условиях. Важно понимать, каким образом те или иные условия могут влиять на величину пробивного напряжения, поэтому в следующих разделах приведены типичные примеры. Автор не пытался дать исчерпывающие сведения для большого числа пластмасс, так как достаточно полные сведения такого рода не всегда доступны, а те что есть, могли бы составить отдельную книгу. [c.50]

Означенные свойства делают понятным применение некоторых нефтепродуктов в качестве изоляционных масел. Таковы трансформаторные масла, применяемые для залиш и трансформаторов, масляных реостатов и выключателей. Чтобы отвечать своему назначению, эти масла должны выдерживать специальную пробу на пробиваемость при высоком напряжении электрического поля так, например, по нормам СССР, при испытании менаду двумя дисками с диаметром 25 мм на расстоянии 2,5 мм при температуре 15—20° пробивное напряжение для сухого масла должно быть не менее 25 Ш. Так ка1 малейшие загрязнения могут вызвать резкое снижение пробиваемости, то испытуемое масло должно быть хорошо очищено и свободно от примеси воды и пыли. Интересно отметить, что пробиваемость масла ие находится в непосредственной связи с сопротивлением, которое оно оказывает электричес1 ому току, что явствует уже из следующего в то время как сопротивление масла току нри повышении температуры уменьшается, сопротивление того же масла пробиваемости с повышением температуры возрастает. [c.66]

Одновременно с Вальтером и Семеновым тепловую теорию пробоя жидкостей разработал Эдлер [67]. Объясняя пробой вскипанием и последующим испарением жидкости, автор отводит основную роль процессам в приэлектродном слое. Газовые пузырьки, находящиеся в жидкости, сосредоточиваются вблизи электрода и образуют слой, характеризующийся значительно меньшими электропроводностью и теплопроводностью, чем сама жидкость. В результате такой неоднородности под действием электрического поля происходит местный нагрев жидкости с максимальным выделением тепла на поверхности раздела жидкость — газовый слой. Пробой наступает, когда максимальная температура достигает температуры кипения жидкости. Эта теория объясняет зависимость пробивного напряжения от экспозиции и материала электродов. [c.96]