|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы в данных формулах коэффициенты а и а представляют собой значения кратковременной прочности при единичных значениях емкости или площади обкладок и в значительной мере зависят от толщины диэлектрика. Коэффициент Ь, определяющий наклон прямой к оси абсцисс, также зависит от толщины диэлектрика, хотя и в меньшей степени. Поскольку значения Епр резко зависят от площади обкладок, т. е. от емкости конденсатора при больших значениях Си, целесообразно разбивать конденсатор на ряд параллельно соединяемых секций меньшей емкости и отбраковывать при испытании дефектные секции. При равных емкостях секций величина емкости секции Се=", (1-13) где М - число параллельно соединяемых секций. Среднеезначение Епр для каждой секции будет выше, •чем для несекционированного конденсатора, и брак при испытании на пробой резко уменьшится. В этом случае в конструкции конденсатора полезно предусмотреть индивидуальную защиту секций плавкими предохранителями, ! тогда случайный пробой одной из наиболее слабых секций "•при юздействии кратковременного перенапряжения не вы- ведет конденсатор из строя, так как пробитая секция автоматически отключится плавким предохранителем. Ш, Для конденсаторов высокого напряжения целесообразно разбивать конденсатор на ряд секций, соединяемых последовательно. При числе последовательных секций, равном N, емкость секции будет в N раз больше номинальной емкости конденсатора в целом. Поэтому иногда целесообразнее разбить такую секцию на параллельно соединяемые более мелкие секции. В этом случае конденсатор будет состоять из N последовательно соединенных групп секций по М параллельно соединенных секций в каждой группе. Емкость отдельной секции в таком конденсаторе Сс = ~С„, (1-14) где Сн - номинальная емкость конденсатора в целом. Применение в конденсаторах относительно небольших секций, соединяемых параллельно, связано не только с повышением Епр при уменьшении емкости (площади обкладок), но также и с соображениями технологического порядка: 2 592 • 17 секции очень больших размеров могут создавать неудобства на многих технологических операциях. Кроме того, по технико-экономическим соображениям рационально комплектовать конденсаторы с различными номинальными данными из соединяемых параллельно или последовательно стандартных секций. Выше рассматривались конденсаторы, у которых диэлектрик находится в заведомо неоднородном поле у края обкладки. В некоторых случаях можно изменить толщину диэлектрика у краев обкладок, выравнять электрическое поле в этих местах и обеспечить равномерность поля не только под обкладками, но и у их краев. Практически это возможно при изготовлении керамических конденсаторов высокого напряжения. Расчет закраин конденсатора Пробой конденсатора при кратковременном юздействии напряжения {во время испытания или при воздействии кратковременных перенапряжений) может произойти не только через толщу активного диэлектрика, но и по закраине, отделяющей край обкладки от края - - I пластины, ленты или трубки, -Цм---"? используемых в качестве ди-а I электрика. В секции конденсатора раз- личают закраины двух вари-6 антов: Рис. 5. Закраины конденса- а) при несимметричном рас- торг при расположении об- положении обкладок, когда край кладок: одной обкладки сдвинут отно- а - несимметричном; б - симмет- „ рнчном. сительно другой, ИЛИ когда за край одной обкладки выступает выюд от другой обкладки (рис. 5,а); б) при симметричном расположении обкладок, когда края их совпадают (рис. 5,6). В обоих случаях путь перекрытия Al измеряется как расстояние по поверхности диэлектрика между краями обкладок. В этот размер входит толщина диэлектрика d. Для большинства конструкций конденсаторов d < Al, поэтому при определении величины А размер d можно исключить. Длина закраины Al выбирается с таким расчетом, чтобы напряжение .разряда по закраине было выше испытательного напряжения [/исп. установленного для данного типа конденсаторов. Это- необходимо для исключения поверхностного разряда (перекрытия по закраине) в момент испытания конденсатора.. При резко неоднородном поле (рис. 5) перекрытию по закраине при напряжении [/„„ предшествует появление скользящих разрядов при напряжении Иск < f-nK, при еще меньшем, коронном напряжении 11, скользящим разрядам предшествует появление короны у краев обкладки. Скользящие разряды, даже кратковременно действующие на поверхности диэлектрика, могут вызвать частичное разрушение поверхности и опасны не только для органических, но и для неорганических диэлектриков. Поэтому желательно, чтобы /7исп< /ск- Неорганические диэлектрики обычно имеют высокую короностойкость, а потому появление короны у края обкладок в момент испытания конденсатора кратковременным воздействием напряжения может не вызвать вредных последствий. Для органических диэлектриков не следует допускать даже кратковременной короны у краев обкладок, т. е. принимать [/исп< к- -Для правильного определения величины закраин необходима полученная из эксперимента зависимость между Д/ и напряжениями [/пк, -Uck и U,, применительно к выбранному типу диэлектрика. Сначала величина напряжения перекрытия (скользящих разрядов, короны) возрастает практически линейно с ростом закраины, но в области высоких напряжений линейность нарушается. В этой области даже значительное увеличение закраины уже не дает заметного возрастания напряжения перекрытия {Uck или 1/). Практически получается, что для некоторого достаточно высокого напряжения изготовить конденсатор вообще нельзя, так как размер закраин в нем окажется недопустимо велик. Однако с точки зрения наилучшего использования диэлектрика конденсаторы высокого напряжения разделяют на ряд последовательно соединяемых секций с оптимальной толщиной диэлектрика в каждой секции. При этом напряжение, приходящееся на каждую секцию, снижается до величины, находящейся в пределах прямолинейного участка кривой А/ = f{U„n). В соответствии с этим для каждого типа конденсатора можно построить прямолинейную зависимость между L/исп и А/, где [/„сп выбирается с определенным запасом По отношению к величине U„k (чаще по отношению к Uck или [/„)• Этот ззпас учитывает разброс от сред- 2* 19 0 1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 |