часткові розряди

Мал. 1.29. Зміна виділеного Q 1

і відведеного Q 2 тепла в ізоляції при різних U

Для U 1 при T 1 + Δ T - Q 2> Q 1 - немає нагрівання. Для U 2 при T 2 + Δ T - Q 2

Для U 3 - завжди тепловий пробій.

Т 2 - точка теплового рівноваги. Робоча температура Т раб

Під дією високої напруженості електричного поля в ізоляції в місцях зі зниженою електричною міцністю виникають часткові розряди (ЧР), які представляють собою пробою газових включень, локальні пробої малих обсягів твердого діелектрика. Умови виникнення ЧР визначаються конфігурацією електричного поля ізоляційної конструкції і електричними характеристиками розглянутій області ізоляції.

ЧР зазвичай не приводять до наскрізного пробою діелектрика, проте призводять до місцевого руйнування ізоляції, а при тривалому існуванні можуть привести і до наскрізного пробою.

Виникнення ЧР завжди свідчить про місцеву неоднорідності діелектрика. У зв'язку з цим реєстрація характеристик ЧР дозволяє оцінювати якість виготовлення ізоляції і виявляти місцеві дефекти.

Характеристики ЧР досить добре корелюють з розмірами і кількістю дефектів, т. Е. Дозволяють судити про ступінь дефектності ізоляційної конструкції.

Вивчення характеристик ЧР в залежності від різних умов роботи стало питанням першорядної важливості для кабелів, конденсаторів, трансформаторів і інших пристроїв - там, де застосовується шарувата ізоляція при змінному, постійному, пульсуючому і імпульсному напружених.

де E д - напруженість електричного поля в діелектрику;

ε д - відносна діелектрична проникність діелектрика;

ε в - відносна діелектрична проникність включення.

Виходячи з виразу (1.43), напруженість електричного поля в газовому включенні (і в будь-якому іншому, де ε в <ε д ) всегда выше, чем в

Епюри напруги на включенні в процесі додатку змінної напруги наведені на рис. 1.31.

При розмірах включення десятки мікрометрів і тиску, близькому до атмосферного, пробивна напруга лежить поблизу мінімуму кривої Пашена, слабо змінюється зі зміною розмірів включення і становить 250 ... 300 В.

Найбільшу небезпеку ЧР представляють на змінному або імпульсній напрузі.

Мал. 1.31. Епюри напруги на повітряному включенні в твердому діелектрику: 1 - напруга на зразку; 2 - напруга на включенні; U пр - напруга на зразку, при якому відбувається пробій повітряного включення

Руйнівна дія ЧР на діелектрики обумовлено наступними факторами, що виникають при пробої включення:

1 - впливом ударних хвиль;

2 - тепловим впливом;

3 - бомбардуванням зарядженими частинками;

4 - впливом хімічно активними продуктами розряду (озон, оксиди азоту);

5 - впливом випромінювання;

6 - розвитком деревовидних пагонів-дендритів.

Залежно від величини заряду q ЧР. вимірюваного при ЧР, можлива класифікація ЧР по q ЧР:

1. При перевищенні деякого порога напруги в ізоляції виникають ЧР з інтенсивністю q ЧР = 10 -12 -10 -11 Кл. Такі ЧР не викликають швидкого руйнування ізоляції і в багатьох випадках можуть бути допустимі. Такі розряди називаються початковими.

2. Подальше зростання напруги або збільшення розмірів включень в процесі тривалої роботи ізоляції призводить до різкого

зростанню інтенсивності ЧР, причому перш за все зростає q ЧР до величини q ЧР = 10 -10 -10 -8 Кл. Їх виникнення різко скорочує термін служби ізоляції, і вони не повинні допускатися при робочих умовах. Такі розряди називаються критичними.