Электрическая прочность жидких диэлектриков

Зависимость электрической прочности жидких диэлектриков от времени выдержки под напряжением τ приведена на рис. 22.9.

Участок I – электрический пробой.

Электрический пробой жидких диэлектриков реализуется в идеально чистых и технически чистых диэлектриках при τ < 10^-2 с, E _пр ≈ 10⁸.

Рис. 22.9. Зависимость электрической прочности жидких диэлектриков от времени выдержки под напряжением τ

Участок II – электротепловой пробой.

Пробой реализуется в технических жидких диэлектриках при τ = 10^-2 – 10⁶с, E _пр ≈ 10⁷ В/м. Реальные диэлектрики всегда содержат включения газов, эмульгированной воды и твердых веществ, которые попадают в него в результате контакта с окружающей средой, окисления жидкого диэлектрика и твердой изоляции, коррозии металлических частей электрических аппаратов и устройств.

Возможно несколько вариантов пробоя:

1 - пробой жидкого диэлектрика с газовыми включениями; пробой включает следующие этапы:

- ионизация и пробой газовых включений (частичные разряды);

- разогрев и вскипание объемов жидкости, прилегающих к газовым включениям с образованием «газовых пузырей»,

- поляризация и деформация «газовых пузырей» под действием электрического поля («газовые пузыри» приобретают форму эллипсоидов вращения);

- втягивание «газовых пузырей» в межэлектродное пространство и образование сплошного газового канала с низкой электрической прочностью;

- пробой газового канала.

2 - пробой жидкого диэлектрика с эмульгированной водой включает поляризацию капель воды, их деформацию, втягивание капель в межэлектродное пространство, образование сплошного водяного канала с низкой электрической прочностью и пробой канала;

3 - пробой жидкого диэлектрика с твердыми включениями включает поляризацию включений, их втягивание в межэлектродное пространство, образование сплошного канала с низкой электрической прочностью и пробой канала.

Участок III – электрохимический пробой (электрохимическое старение или вольтаризация жидкости).

Пробой реализуется в технических жидких диэлектриках при τ > 10⁶ с, E _пр ≈ 10⁶ В/м. В случае углеводородных диэлектриков, например трансформаторного масла, в предпробойный период происходит медленное увеличение вязкости диэлектрика и его разложение с образованием газообразного водорода, что приводит к тепловому пробою.

Дата добавления: 2017-01-13