|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы них значений, который обычно составляет около ± (20 ~ -т-25)%. Если иметь кривую разброса значений и ориентироваться на минимальные значения [/„к. ск или 11, то можно обойтись без использования коэффициента запаса при условии, что по количеству точек на криюй можно установить с достаточной точностью ту минимальную вероятность перекрытия или появления скользящих разрядов (или короны), которая гарантируется. Прямолинейную зависимость можно выразить уравнением А/ = kdJucn, (1-15) где Д/ - в мм, /7исп - ве; кз - коэффициент закраины, мм/в. Зная коэффициент закраины, можно определить юли-чину Al по заданному значению [/исп- При этом необходимо иметь в Виду, что величина зависит от толщины диэлектрика (при заданном значении Al юличина [/„к. а следовательно, и величина [/„сп должны возрастать, а коэффициент fea соответственно снижаться примерно пропорционально Vd); на величину оказывает влияние также частота, давление окружающей среды и ряд других факторов. При небольших значениях f/исп. когда расчет по формуле (1-15) дает малые, порядка нескольких миллиметров, значения Al, размер закраины выбирается из технологических соображений. В этом случае размер закраины должен быть больше юзможного при намотке секции сдвига обкладок, чтобы обеспечивалось отсутствие короткого замыкания между обкладками. Расчет электрической прочности при длительном воздействии напряжения При длительном действии напряжения в диэлектрике конденсаторов происходит процесс старения, постепенно ухудшающий электрическую прочность. Это необходимо учитывать, выбирая значение напряженности "Поля Ер, допускаемой при длительной работе конденсатора. Ранее считалось, что процесс старения характерен лишь для диэлектриков органического происхождения (бумага, синтетическая пленка и т. п.). В последние годы установлено, что старение при длительном юздействии напряжения, особенно в условиях повышенной температуры, происходит и в неорганических диэлектриках (слюда, многие виды керамики, стекло и т. п.), хотя механизм старения имеет другой характер. При переменном напряжении как технической, так и радиочастоты, а также при многих импульсных режимах (в частности, радиолокационных) основной причиной старения диэлектрика в конденсаторах является ионизация (корона), возникающая внутри диэлектрика или у краев обкладок, преимущественно в остаточных газовых включениях. Ионизация может также развиваться и во вновь возникающих включениях газов, которые образуются при локальных пробоях пропиточной или заливочной жидкости или появляются в результате электролиза остаточной влажности (при низкой частоте). . Ионизация разрушает органические диэлектрики в результате непосредственной их бомбардировки свободными ионами или электронами (возникающими в результате этого процесса) или за счет агрессивного действия на диэлектрик озона и окислов азота, образующихся при разрушении разрядами остаточного воздуха и являющихся сильными окислителями. Выделение тепла в месте развития ионизации также может разрушать недостаточно нагревостойкие органические диэлектрики. Неорганические диэлектрики обладают повышенной химической стойкостью и нагревостойкостью. Поэтому развитие ионизации в конденсаторах с такого рода диэлектриками, в частности у краев обкладок, прежде всего опасно не для основного диэлектрика, а для органических материалов, используемых в конструкции (пластмасса, применяемая для опрессовки, облицовочный компаунд, заливочные твердые или жидкие материалы и т. п.). Однако нагрев в местах ионизации иногда опасен и для неорганического диэлектрика, так как локальное повышение температуры может вызвать местную тепловую нестабильность, переходящую в тепловой пробой (стекло, слюда). Для керамических материалов была установлена особая форма пробоя - термоиониза-ционно-механического: ионизация в закрытой поре вызывает сильный местный разогрев, в результате которого появляются механические напряжения, сопровождающиеся растрескиванием керамики и пробоем по трещине. С течением времени Е„р снижается до некоторого определенного значения, соответствующего напряженности поля На, при которой возникает ионизация. Если выбрать значение Ер < Ей, то явления ионизации, а следовательно, старения не будет, и срок службы конденсатора должен быть • неопределенно велик. При обычном неоднородном поле, характерном для большинства типов конденсаторов, Е„ существенно снижается с толщиной диэлектрика. В связи с этим для более выгодного использования диэлектрика конденсатора целесообразно разбивать последний на ряд последовательно соединяемых секций с минимально возможной толщиной диэлектрика в каждой секции. Однако чрезмерное снижение толщины диэлектрика, при переходе за некоторое оптимальное ее значение, приводит к резкому снижению кратковременной прочности (см. рис. 2). Поэтому при выборе толщины диэлектрика для последовательно соединяемых секций в конденсаторах переменного напряжения выбирают толщину диэлектрика несколько ниже опт. чтобы получить повышенное. значение при достаточно высоком кратковременном значении Е„р. Значения Е л зависят не только от толщины, но также и от других факторов, в частности от частоты, от типа пропитывающей или заливочной жидкости и т. п. При отсутствии заливки жидкостью, когда ионизация развивается в воздухе у края обкладки или во внутренних замкнутых порах, заполненных воздухом или другим газом, Е„ имеет стабильное значение. В этом случае коэффициент запаса feg, который надо брать при выборе Ер по отношению к -Ей. должен учитывать только разброс от средних значений, получаемый при экспериментальном определении Е„. Этот разброс обычно невелик и составляет ± (25-ь30)%. При заливке жидкостью резко повышается Е„ (так же, как и при пропитке пористых диэлектриков с открытыми порами, например, бумаги), но при этом величина Е„ становится нестабильной. Под воздействием поля, превышающего Ей. в конденсаторе с диэлектриком такого типа, даже при относительно кратковременном воздействии, происходит пробой жидкости, связанный с выделением газа. Образование газового включения приюдит к заметному снижению Е„. Если перенапряжение поддерживается достаточно длительно, то величина Е„ может снизиться до значения, которое она имела бы при отсутствии пропитки или заливки жидкостью. Степень снижения зависит от типа пропитывающей жидкости и ее склонности к газовыделению при воздействии поля (газостойкости). 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 |