Пробой твердой изоляции

Электрическая прочность твердой изоляции выше, чем газообразной и жидкой.

Различают три вида пробоя твердого диэлектрика:

1) электрический – Е~102–103 кВ/мм;

2) тепловой – Е~10–102 кВ/мм;

3) старение – Е~10 кВ/мм и менее.

Наиболее сильное влияние на электрическую прочность твердой изоляции оказывают время приложения напряжения, температура, толщина. Зависимость пробивного напряжения от времени приложения напряжения называется вольт-временной характеристикой. Она приведен на рис. 1.15.

На кривой выделяют четыре области. Области I и II соответствуют электрическому пробою. Время приложения напряжения t < 0, 1 с. Резкое возрастание пробивного напряжения в области I обусловлено запаздыванием развития разряда относительно времени приложения напряжения. Область III характеризуется резким спадом пробивного напряжения, что говорит о преобладающей роли тепловых процессов. Область IV – медленное снижение пробивного напряжения с увеличением времени воздействия; связано с медленными процессами старения, деградации твердой изоляции.

Рис. 1.15. Вольт-временная характеристика твердой изоляции:

I – электрический пробой, запаздывание развития канала разряда;

II – электрический пробой, t < 0,1 c, не зависит от температуры;

III – тепловой пробой, t > 0,1 с, резкое снижение U _пр во времени;

IV – старение, U _пр мало изменяется, а время до пробоя возрастает

значительно

Электрическая прочность Е _пр твердой изоляции возрастает с уменьшением ее толщины и особенно быстро — в области микроны толщин.

Влияние температуры показано рис. 1.16, где приведена зависимость электрической прочности фарфора от температуры. Видно, что до температуры ~ +75 ⁰C пробивная напряженность фарфора E _пр практически не изменяется (область А). Дальнейшее увеличение температуры приводит к резкому уменьшению E _ПР (область Б).

Рис. 1.16. Зависимость пробивного напряжения