Зависимость электрической прочности ВнИ от времени действия приложенного напряжения.

1 – чисто электрический пробой изоляции, 2 – примесный пробой, 3 – тепловой пробой, 4 – старение.

Сложный вид этой зависимости объясняется тем, что при разных временах t процессы в изоляции, приводящие к пробою, имеют различную физическую природу. Случайный характер величины объясняется как природой процессов развития пробоя, так и неконтролируемыми случайными различиями между внешне одинаковыми изоляционными конструкциями.

11. Электрический пробой ВнИ

t=t₁+t₂+t₃

t₁ - время подъема пробоя, t₂ – время ожидания возникновения первичного е, t₃ – время от возникновения первичного е до стримерного перекрытия промежутка. При малых временах t, т.е. в диапазоне от единиц микросекунд до нескольких миллисекунд, в изоляции возможен так называемый чисто электрический пробой, сущность которого состоит в том, что при некотором напряжении в изоляции создаются условия для образования и быстрого увеличения числа свободных электронов. Последние в сильном электрическом поле приобретают энергию, достаточную для ионизации нейтральных молекул и образования концентрированного потока электронов. За счет энергии, выделяющейся при взаимодействии потока электронов с молекулами диэлектрика, происходит разрушение последнего с образованием проводящего канала.

12.Примесный характер пробоя ВнИ При t > 10 c для внутренней изоляции, содержащей большие объемы жидкого диэлектрика, может наблюдаться некоторое снижение . Это происходит вследствие того, что с увеличением t сильнее проявляется влияние примесных твердых частиц, неизбежно присутствующих в технически жидких диэлектриках. Такие частицы имеют, как правили, более высокую, чем у жидкости диэлектрическую проницаемость. Поэтому около них происходит некоторое увеличение напряженности в жидкости, что влечет за собой снижение пробивного напряжения. Под действием электрического поля примесные частицы перемещаются в области повышенных напряженностей. Чем больше время t, тем дальше успевают сместиться частицы, тем больше вероятность появления их в наиболее напряженной области изоляции и, следовательно, ниже пробивное напряжение . При t < 10 с частицы практически не успевают сместиться, и их влияние минимально.

13. Тепловой пробой ВнИ Сущность теплового пробоя состоит в следующем.Под действием приложенного напряжения в изоляции возникают диэлектрические потери, обусловленные наличием у реальной изоляции небольшой проводимости и рассеянием энергии при некоторых видах поляризации. За счет диэлектрических потерь происходит дополнительный разогрев изоляции. Мощность диэлектрических потерь в изоляции определяется выражением где w - круговая частота; С - емкость рассматриваемой изоляции; U - воздействующее напряжение; tgd - тангенс угла диэлектрических потерь, равный отношению активного тока через изоляцию к емкостному току .Если мощность потерь в изоляции будет превышать мощность отвода тепла, произойдет нарушение теплового баланса изоляции, температура в изоляции будет неограниченно расти до потери изоляцией диэлектрических свойств - произойдет тепловой пробой.

14. Старение изоляции Последний участок зависимости =f(t) соответствует временам t от нескольких минут или часов до 10-15 и более лет. Это область, в которой пробой постепенно подготавливается медленно протекающими процессами электрического старения изоляции. Эти процессы возникают под действием сильных электрических полей и необратимо ухудшают свойства изоляции.

Виды: 1) электрическое, под действием эл. поля возникают силы, старающиеся разорвать молекулы и превратить изоляцию в проводник;2) тепловое, при нагреве на 8-12°С срок службы сократится в 2 раза;

3) механическое. Дефекты: точечные, линейные, объемные.

15. Кратковременная электрическая прочность ВнИ Внутренняя изоляция оборудования энергосистем должна надежно выдерживать грозовые и внутренние перенапряжения. Электрическая прочность при воздействии перенапряжений характеризует способность изоляции противостоять этим воздействием и определяется пробивным напряжением (пробивной напряженностью электрического поля) при нормированных воздействиях.Таким образом, кратковременная электрическая прочность внутренней изоляции или ее способность выдерживать воздействие перенапряжений не всегда характеризуется напряжением полного (сквозного) пробоя, в ряде случаев она определяется напряжением появления частичных разрядов (ЧР) с опасной для данной изоляции интенсивностью.Кратковременные воздействия: 1. Грозовые (100 мкс)

2. Коммутационные (до 5000 мкс)

3. Повышение напряжения (1-5 мин)