Виды пробоев твердых диэлектриков и их характеристики

Пробой протекает в результате ударной ионизации молекул или ионов диэлектрика электронами, движущимися с высокой скоростью под действием электрического поля. В результате ударной ионизации в диэлектрике между электродами создается сплошной плазменный канал (стример) с высокой электропроводностью, состоящий из электронов и положительных ионов. Электрический пробой возникает при следующем условии:

Wэ = e λ E ≥ Wи, (2.3)

где Wэ – энергия электрона; e – заряд электрона; λ – средняя длина свободного пробега электрона – расстояние, которое проходит электрон от одного соударения с нейтральными ионом или молекулой диэлектрика до другого соударения; Wи – энергия ионизации молекул или ионов диэлектрика.

Для твердых диэлектриков при электрическом пробое Епр ≈ 10 3 МВ /м и более, время выдержки диэлектрика под напряжением τвыд < 10 -2 c.

Чисто электрический пробой имеет место, когда исключено влияние диэлектрических потерь, обуславливающих нагрев материала, а также отсутствует ионизация газовых включений.

Электротепловой (тепловой) пробой

Пробой имеет место, если количество тепла, выделяющегося в диэлектрике в результате диэлектрических потерь (qвыд), превышает количество тепла обводимого от элемента диэлектрика в окружающую среду (qотв ):

В результате диэлектрик нагревается до температур, при которых происходит его проплавление, обугливание или растрескивание.

При постоянном напряжении:

qвыд = Е 2 /ρv, вт/м 3 , (2.5)

где Е – напряженность электрического поля, Е = U / h, U — напряжение, h – толщина диэлектрика, ρv – удельное объемное сопротивление диэлектрика.

При переменном напряжении:

qвыд = ε tgδ f Е 2 / 1,8∙10 10 , вт/м 3 , (2.6)

где ε – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, δ – угол диэлектрических потерь, f – частота приложенного напряжения.

Количество тепла, обводимого от элемента диэлектрика:

qотв = k S ( T – T0 ), вт/м 3 , (2.7)

где k – коэффициент теплопередачи от системы диэлектрик – электроды в окружающую среду;

k ≈ η / h; (2.8)

η – коэффициент теплопроводности диэлектрика; S – площадь элемента диэлектрика; T – температура диэлектрика; T0 – температура окружающей среды.

При тепловом пробое Епр рассчитывают, исходя из условия:

C учетом (2.5 и 2.7) для постоянного напряжения получим:

. (2.10)

а для переменного напряжения, учитывая (2.6 и 2.7):

. (2.11)

Для твердых диэлектриков при тепловом пробое Епр ≈ 10 ÷ 10 2 МВ /м, время выдержки под напряжением τвыд ≈ 10 -2 ÷ 10 6 c.

Диэлектрики/Пробой изоляции/Электрическая прочность/Диэлектрическая проницаемость

Электрохимический пробой (электрическое старение)

Пробой включает два этапа: предпробойный период и собственно пробой. В первый период происходит медленное изменение химического состава и структуры диэлектрика под действием электрического поля, сопровождающееся уменьшением его электрического сопротивления. При уменьшении сопротивления до критического уровня происходит тепловой или электрический пробой диэлектрика. Для твердых диэлектриков при электрохимическом пробое Епр ≈ 10 МВ/м и менее, время выдержки под напряжением τвыд > 10 6 c.

Время жизни диэлектрика – период времени то начала эксплуатации диэлектрика до его пробоя в результате электрохимического старения. Время жизни диэлектрика уменьшается при увеличении напряженности электрического поля и температуры.

Ионизационный пробой

Этот вид пробоя является разновидностью электрического пробоя. Возникает в результате ионизации и пробоя газовых пор в твердом диэлектрике (частичных разрядов). В результате частичных разрядов в пористом твердом диэлектрике из воздуха, содержащегося в порах, образуются сильные окислители — озон и оксиды азота, которые химически разрушают диэлектрик. Электроны и ионы, бомбардирую стенки пор, разрушают диэлектрик механически. Нагрев диэлектрика под действием частичных разрядов вызывает его термическое разрушение.

Пробой твердых диэлектриков

В твердых диэлектриках могут возникать четыре вида пробоев:

  • • электрический пробой макроскопически однородных твердых диэлектриков;
  • • электрический пробой макроскопически неоднородных твердых диэлектриков;
  • • электротепловой (тепловой) пробой;
  • • электрохимический пробой.

Электрический пробой макроскопически однородных твердых диэлектриков развивается аналогично электрическому пробою в газообразных диэлектриках в результате осуществления процесса ударной ионизации, когда исключено влияние электропроводности и диэлектрических потерь, обуславливающих разогрев диэлектрика.

В связи с этим зависимости электрической прочности и пробивного напряжения твердых диэлектриков от толщины и конфигураций электродов анологичны таким же зависимостям для газообразных диэлектриков (рис. 2.1, рис. 2.3).

Электрический пробой неоднородных диэлектриков характерен для технических диэлектриков, в структуре которых имеются поры и капилляры, заполненные газообразным диэлектриком. Чаще всего таким газообразным диэлектриком является воздух. Так как электрическая прочность воздуха значительно меньше электрической прочности твердых диэлектриков, то наличие капилляров и пор в структуре твердых диэлектриков обуславливает значительно меньшую электрическую прочность неоднородных диэлектриков по сравнению с однородными.

С ростом толщины неоднородного твердого диэлектрика наблюдается уменьшение его электрической прочности, так как возрастает количество газовых включений.

Электрическая прочность неоднородных твердых диэлектриков зависит от однородности и неоднородности электрического поля. Но, в отличие от газообразных и однородных твердых диэлектриков, электрическая прочность неоднородных твердых диэлектриков может быть в неоднородном поле больше, чем в однородном. Это связано с тем, что при большей площади электродов, между которыми создается однородное поле, возрастает количество слабых мест (пор, капилляров, трещин и т. д.), приводящих к снижению электрической прочности твердого диэлектрика.

Электротепловой (тепловой) пробой связан с разогревом материала в электрическом поле за счет возрастания сквозной электропроводности и диэлектрических потерь, приводящих к потере изоляционных свойств материала. Пробивное напряжение при электротепловом пробое зависит от частоты поля, условий охлаждения, температуры окружающей среды и т. п.

Установившийся температурный режим возникает тогда, когда выделение тепла в изоляционном материале равняется теплоотдаче в окружающую среду. Этот режим описывается следующим уравнением:

где U — напряжение на электродах; со — угловая частота; с — емкость изоляционного материала; tg8 — тангенс угла диэлектрических потерь изоляционного материала; о — коэффициент теплоотдачи; S — поверхность изоляционного материала; /раб — температура изоляционного материала; t0 — температура окружающей среды.

На рисунке 2.4 построены зависимости мощности диэлектрических потерь Ра и мощности теплоотдачи Pt от температуры.

Зависимость мощности диэлектрических потерь и мощности теплоотдачи изоляционного материала от температуры

Рис. 2.4. Зависимость мощности диэлектрических потерь и мощности теплоотдачи изоляционного материала от температуры

Как видно из рис. 2.4, зависимость Ра = f(t) имеет две точки пересечения с прямой Pt = /(?) и, следовательно, два установившихся режима при Zipa6 и Лкр. Учитывая, что в условиях эксплуатации не исключается дополнительный разогрев изоляционного материала за счет посторонних источников тепловой энергии, рабочая температура может случайно возрасти. Если с учетом возможного возрастания ґіраб Лкр, то количество тепловой энергии, выделяемой в изоляционном материале, превысит теплоотдачу, и температура будет расти до полного разрушения диэлектрика. С ростом напряжения зависимость Ра = f(t) смещается вверх (см. кривую 3, полученную При U2 >t/l). При тех же самых условиях охлаждения повышение напряжения приводит к росту рабочей температуры (?2раб > ?1раб) И уменьшению КрИТИЧЄСКОЙ ТЄМПЄратурЬІ (?ікр > ?2кр)-

Таким образом, как видно из рис. 2.4, увеличение напряжения приводит к возрастанию рабочей температуры за счет роста количества тепла, выделяемого в материале.

Выделение тепловой энергии вследствие диэлектрических потерь приводит к увеличению электрической прочности диэлектрика. На рис. 2.5 приведены зависимости электрической прочности и пробивного напряжения твердого диэлектрика от толщины при электрическом и электротепловом пробоях.

Как видно из рис. 2.5, электрическая прочность изоляционного материала при электротепловом пробое меньше, чем при чисто электрическом пробое.

Уменьшение электрической прочности при электротепловом пробое связано, с одной стороны, с разрушением структуры строения изоляционного материала (растрескивание, обугливание и т. д.), когда рабочая температура пре вышает критическую. С другой стороны, электрическая прочность при электро-тепловом пробое меньше, чем при электрическом даже в том случае, когда рабочая температура не превышает критическую. Такое явление можно объяснить следующим образом: с ростом температуры изоляционного материала увеличивается кинетическая энергия теплового хаотического движения заряженных частиц и нейтральных молекул твердого диэлектрика. Возрастание энергии теплового хаотического движения молекул приводит к тому, что полю необходимо сообщить меньшую дополнительную энергию движущихся заряженных частиц, чтобы последняя могла ионизировать нейтральную молекулу при столкновении с ней. И, следовательно, выполнение условия развития ударной ионизации наступает при меньшем напряжении, подаваемом на электроды.

2.4. Лабораторная работа № 1.

Особенности процесса

Если напряженность электрического поля превышает предел электрической прочности, происходит пробой диэлектрика. Это процесс его разрушения. Это приводит к потере, а не разрушению таким материалом его первоначальных электроизоляционных свойств.

Напряжение пробоя – это значение, при котором происходит пробой диэлектрика.

Электрическая прочность характеризуется величиной напряженности поля.

Пробой твердого диэлектрика представляет собой электрический или термический процесс. В его основе лежат явления, приводящие к обвальному увеличению величины электрического тока в твердых изоляционных материалах.

механизмы пробоя диэлектрика

Пробой твердого диэлектрика имеет характерные особенности:

  • отсутствие или слабая зависимость величины проводимости от температуры и напряжения;
  • электрическая прочность материала в однородном поле независимо от толщины используемого диэлектрического материала;
  • узкие пределы механической прочности;
  • во-первых, ток растет экспоненциально, а пробой твердого диэлектрика сопровождается скачком тока;
  • в неоднородном поле этот процесс происходит в месте максимальной напряженности поля.

пробой газообразного диэлектрика

Классификация

По агрегатному состоянию все электроизоляционные материалы делятся на жидкие, газообразные, твердые. Наиболее многочисленной является последняя группа диэлектрических веществ. К ним относятся пластмассы, керамика, высокополимерные материалы.

В зависимости от химического состава электроизоляционные материалы делятся на неорганические и органические.

Углерод является наиболее важным химическим элементом в органических изоляторах. Максимальную температуру выдерживают неорганические материалы: керамика, слюда.

В зависимости от способа получения диэлектрических веществ их принято делить на синтетические и природные (природные). Каждый тип имеет определенные функции. В настоящее время существует большая группа синтетических веществ.

Твердые диэлектрические материалы далее подразделяются на отдельные подкатегории в зависимости от структуры материалов, состава и технологических свойств. Например, есть восковые, керамические, минеральные, пленочные изоляторы.

Все эти материалы характеризуются электропроводностью. Со временем такие вещества показывают изменение значения тока из-за снижения тока поглощения. С определенного момента в электроизоляционном материале существует только ток проводимости, от которого зависят свойства этого материала.

виды пробоя твердого диэлектрика

Электрический пробой диэлектриков

В твердых диэлектриках различают три основных вида пробоя: электрический, электротепловой и электрохимический. Возникновение того или иного вида пробоя в диэлектрике зависит от его свойств, формы электродов, условий эксплуатации. Надежность и долговечность электрической изоляции проводов, диэлектрика конденсатора и других деталей радиоэлектронной аппаратуры зависят от электрической прочности диэлектрика. Пробоем называется потеря диэлектриком электроизолирующих свойств материала в канале, образующемся между электродами, под действием электрического поля. Напряжение, при котором происходит пробой, называется пробивным напряжением (Uпр). Электрическую прочность диэлектрика Eпр в однородном электрическом поле определяют величиной пробивного напряжения Uпр, отнесенной к толщине диэлектрика d (расстоянию между электродами): , В/м. (2.10) Допускаются производные единицы измерения: МВ/м, кВ/мм, кВ/см. В случае неоднородного поля под Eпр подразумевают среднее значение пробивной напряженности. Величина Eпр характеризует способность диэлектрика противостоять разрушающему действию электрического поля. Явление пробоя связано с нарушением химических связей между молекулами (атомами), ионизацией атомов вещества лавинообразно нарастающим под действием ударной ионизации потоком электронов. Электрическая прочность материала определяется длиной свободного пробега электронов, то есть плотностью вещества и его агрегатным состоянием. Пробой твердых диэлектриков

Техническое задание
Инженерная графика
Маран Программная инженерия
Программная инженерия
Домашнее задание 2 (принял Алгазин) Вариант-13
Уравнения математической физики (УМФ)
2022-2023 уч. год — ВАРИАНТ 13 — ПРЕДЕЛЫ И НЕПРЕРЫВНОСТЬ ФУНКЦИЙ (PDF — MathCAD Prime)
Математический анализ
499 349 руб.
Задача 9-13
Механика жидкости и газа (МЖГ или Гидравлика)
200 99 руб.
ДЗ №1 (СМ) «Газовый цикл» Вариант 13
Термодинамика

В твердых диэлектриках различают три основных видов пробоя: электрический, электротепловой и электрохимический. Возникновение того или иного вида пробоя в диэлектрике зависит от его свойств, формы электродов, условий. Электрический пробой – это пробой, обусловленный ударной ионизацией или разрывом связей между частицами диэлектрика непосредственно под действием электрического поля. Электрическая прочность Епр твердых диэлектриков при электрическом пробое лежит в сравнительно узких пределах – 100 ÷ 1000 МВ/м, что близко к Епр сильно сжатых газов и очень чистых жидкостей. Величина Епр обусловлена главным образом внутренним строением диэлектрика (плотностью упаковки атомов, прочностью их связей) и слабо зависит от таких внешних факторов, как температура, частота приложенного напряжения, форма и размеры образца (за исключением очень малых толщин). Характерно очень малое время электрического пробоя – менее микросекунды. Электротепловой пробой обусловлен нарушением теплового равновесия диэлектрика вследствие диэлектрических потерь. Мощность, выделяющаяся в образце диэлектрика емкостью С, при подаче на него напряжения U (действующее значение) с угловой частотой ω [соотношение (2.9)] P~ =U 2 ω C tg δ. Тепловая мощность, отводимая от образца, пропорциональна площади теплоотвода S и разности температур образца T и окружающей среды T0: P~ =kS(T-T0), (2.11) где k – коэффициент теплоотдачи. Условие теплового равновесия определяется равенством мощностей, поглощаемой и рассеиваемой: P~ =Pp. Так как tg δ обычно растет с повышением температуры, то, начиная с некоторой критической температуры Ткр, значение P~ >Pp (рис. 2.11); другая точка равенства P~ и Pp(T1) соответствует устойчивому равновесию. В результате превышения тепловыделения над теплоотдачей диэлектрик лавинообразно разогревается, что приводит к его разрушению (плавлению, сгоранию). Согласно условию теплового равновесия , (2.12) где tg δ соответствует критической температуре Ткр. Описание: БезымянныйРис. 2.11. Зависимость мощности, поглощаемой P~ и рассеиваемой Рр образцом диэлектрика, от его температуры Следовательно, из данного материала при заданной рабочей частоте изоляция может быть изготовлена в расчете на пробивное напряжение не выше указанного значения. Это напряжение зависит от коэффициента диэлектрических потерь и других параметров. В отличие от электрического пробоя напряжение электротеплового пробоя, как видно из (2.12), зависит от частоты: , (2.13) где А — постоянная (частотной зависимостью диэлектрических потерь пренебрегаем). Следовательно, Uпр снижается на высоких частотах. Аналогично Uпр при тепловом пробое зависит от температуры, снижаясь с ее повышением за счет роста tg δ [см. (2.12)]. По указанным причинам с повышением частоты f или температуры Т, когда напряжение теплового пробоя UПР.Т велико, происходит электрический пробой, а при высоких f или Т, когда UПР.Т снижается до значений, меньших напряжения электрического пробоя UПР.Э, пробой становится электротепловым (рис. 2.12). Критическая частота fкр или температура Ткр, при которых происходит переход от электрического к тепловому пробою, зависят от свойств диэлектрика, условий теплоотвода изоляции, времени приложения напряжения, скважности импульсов. Описание: 3Рис. 2.12. Типичная зависимость пробивного напряжения от частоты и температуры Пробивное напряжение с увеличением длительности действия приложенного напряжения уменьшается из-за дополнительного разогрева диэлектрика, а также химического старения и других явлений. При кратковременном приложении напряжения (например, импульсного) вероятность теплового пробоя мала даже при сравнительно большой проводимости, так как образец не успевает прогреться. Электрическая прочность при тепловом пробое уменьшается с ростом толщины диэлектрика вследствие увеличения его неоднородности и ухудшения теплоотдачи. В диэлектриках, длительно находящихся в электрическом поле, может происходить электрохимический пробой вследствие электролиза, ионизации газовых включений и т.д. Эти процессы приводят к химическому старению диэлектрика. Конечной стадией электрохимического пробоя чаще всего является тепловой пробой. Наибольшей электрической прочностью обладают твердые диэлектрики, однородные по структуре, имеющие низкую электрическую проводимость, повышенные теплопроводность и нагревостойкость (пленочные фторопласт-4, полиэтилен, лавсан, слюда и т.д.). Епр таких материалов достигает 100–300 МВ/м. Пробой жидкостей Механизм пробоя и значение электрической прочности диэлектрических жидкостей зависят прежде всего от их чистоты. Электрический пробой тщательно очищенных жидкостей при кратковременном воздействии электрического поля происходит за счет сочетания двух процессов: ударной ионизации электронами и холодной эмиссии с катода. В соответствии с этим электрическая прочность тщательно очищенных жидкостей на два порядка выше, чем газов, и составляет примерно 100 МВ/м. Это объясняется тем, что требуется большая напряженность поля для того, чтобы электрон, двигаясь в более плотной среде, с меньшей длиной свободного пробега λ накопил энергию, достаточную для ионизации. Природу пробоя загрязненных и технически чистых жидкостей определяют процессы, связанные с движением и перераспределением частиц примеси. Под действием высокого напряжения эти процессы приводят к возникновению таких вторичных явлений, как образование мостиков из твердых частиц или пузырьков газа, т. е. проводящих каналов. В частности, при работе жидкостей в сильных полях, особенно высокой частоты , происходит ее нагрев и образование пара. Поэтому характер пробоя жидких диэлектриков зависит от множества факторов, определяемых в значительной мере видом, размером, количеством и распределением примесей. Наличие мостиков и цепочек из твердых частиц сильно искажает поле между электродами. В результате пробой жидкости происходит в неоднородном поле, а это приводит к снижению ее электрической прочности. Резкое снижение Епр имеет место и при загрязнении жидкости влажными органическими волокнами (бумагой, текстилем), поскольку такие волокна способны образовывать мостики, обладающие повышенной проводимостью. Если мостик соприкасается с одним из электродов, то он служит игловидным продолжением этого электрода, в результате чего уменьшается межэлектродное расстояние и возрастает неоднородность поля. В случае сухих волокон мостики имеют высокое сопротивление и в меньшей мере влияют на Епр жидкости. Наиболее часто встречающейся примесью в жидких диэлектриках является вода, которая может находиться в растворенном или эмульсионном состояниях. Большое внимание уделяется очистке гигроскопичных жидких диэлектриков от воды, снижающей Епр. Неочищенное трансформаторное масло, например, имеет Епр = 4 МВ/м, после тщательной очистки электрическая прочность масла повышается до 20–25 МВ/м. Пробой газообразных диэлектриков Газообразные диэлектрики широко применяются в газонаполненных и вакуумных конденсаторах. Воздух является хорошим изолятором, но только в слабых полях. Электрическая прочность газообразных диэлектриков не превышает 2–3 МВ/м. Процесс пробоя обусловлен лавинным умножением электронов под действием ударной ионизации и фотоионизации. Число электронов, образующихся в течение 1 с в 1см 3 воздуха под действием радиоактивности Земли или космических лучей, составляет от 10 до 20 [2]. Эти электроны являются начальными зарядами, приводящими к пробою в достаточно сильном поле. При увеличении напряженности электрического поля Е электроны на длине свободного пробега λ приобретают энергию W=e λ E, достаточную для ионизации молекул газа: W≥ Wu (Wu — энергия ионизации, е — заряд электрона). Энергия ионизации – это наименьшая энергия, которую нужно затратить для отрыва одного электрона от нейтральной молекулы (атома). В результате при столкновении с молекулами и атомами «первичные» электроны порождают новые электроны. «Вторичные» электроны под действием поля, в свою очередь, вызывают ионизацию молекул газа. В результате этого процесса число электронов в газовом промежутке, лавинообразно нарастая, очень быстро увеличивается. Электроны распределяются в межэлектродном пространстве в виде компактного облачка, называемого электронной лавиной. Известны два механизма пробоя газов: лавинный и лавинно-стримерный. При лавинном механизме ударная ионизация электронами сопровождается вторичными процессами на катоде, в результате которых заряды в газовом промежутке восполняются. Пробой газа сопровождается образованием серии лавин, причем каждая вновь образующаяся лавина по сравнению с предыдущей содержит большее число электронов — происходит «раскачивание» электронных лавин. Лавинный пробой, как правило, развивается в течение относительно длительного времени (более 1 мкс) и не характерен для импульсных напряжений. При лавинно-стримерном механизме на развитие пробоя существенно влияет совместное действие поля пространственного заряда лавины и фотоионизации в объеме газа. В некоторых случаях электрон, ускоренный электрическим полем, может не ионизировать молекулу, а привести ее в возбужденное состояние: электрон, находящийся внутри молекулы, переходит из равновесного состояния с меньшей энергией в состояние с более высокой энергией (на более удаленную от ядра орбиту). Такая возбужденная молекула в следующий момент (за 10 -7 с) отдает свою избыточную энергию в форме излучения — испускает фотон. Фотон поглощается какой-либо другой молекулой, которая при этом может ионизироваться. Такая внутренняя фотонная ионизация газа благодаря большой скорости распространения излучения приводит к быстрому развитию в разрядном промежутке каналов с повышенной концентрацией носителей заряда, которая достаточна для преобразования лавины в стример [3]. На рис. 2.13 представлена схема, поясняющая, почему рост электропроводящего канала — стримера — происходит быстрее, чем продвижение электронной лавины. На рис. 2.13 лавины условно показаны в виде заштрихованных конусов, а волнистыми линиями изображены пути фотонов. Внутри каждого конуса, представляющего собой развивающуюся лавину, газ ионизируется ударами электронов; вновь отщепленные электроны, разгоняемые полем, ионизируют встречаемые ими частицы газа, и, таким образом, лавинообразно нарастает число электронов, движущихся к аноду, и число положительных ионов, направляющихся к катоду. Ещё посмотрите лекцию «2 Задачи уголовного процесса и их соотношение с доказательственным правом» по этой теме. Волнистые линии исходят из атомов, которые были возбуждены ударами электронов и вслед за тем испустили фотоны. Двигаясь со скоростью 3·10 8 м/с, фотоны обгоняют лавину и в каком-то месте, соответствующем концу волнистой линии, ионизируют частицу газа. Отщепленный здесь электрон, устремляясь к аноду, порождает новую лавину далеко впереди первой лавины. Таким образом, пока первая лавина вырастает, скажем, на длину малой стрелки АВ (рис. 2.13), намечающийся канал повышенной проводимости газа, т. е. стример, распространяется на длину большой стрелки CD. Описание: 1Рис. 2.13. Схематическое изображение распространения стримера при пробое газа [3] В следующей стадии отдельные лавины в отрицательном стримере, нагоняя друг другу, сливаются, образуя сплошной канал ионизированного газа. Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Положительный стример представляет собой канал газоразрядной плазмы. Поясним это подробнее. Электронные лавины оставляют на своем пути большое число вновь образованных положительных ионов, концентрация которых особенно велика там, где лавины получили свое наибольшее развитие, т. е. около анода. Если концентрация положительных ионов здесь достигает определенного значения (близкого к 10 12 ионам в 1 см 3 ), то, во-первых, обнаруживается интенсивная фотонная ионизация, во-вторых, электроны, освобождаемые частицами газа, поглотившими фотоны, притягиваются положительным пространственным зарядом в головную часть положительного стримера и, в-третьих, вследствие ионизации концентрация положительных ионов на пути стримера увеличивается, насыщение электронами пространства, заполненного положительными зарядами, превращает эту область в проводящую газоразрядную плазму. Под влиянием ударов положительных ионов на катоде образуется катодное пятно, излучающее электроны. В результате указанных процессов и возникает пробой газа. Обычно пробой газа совершается практически мгновенно: длительность подготовки пробоя газа при длине промежутка 1 см составляет 10 -7 –10 -8 с. Чем больше напряжение, приложенное к газовому промежутку, тем быстрее может развиться пробой. Если длительность воздействия напряжения очень мала, то пробивное напряжение повышается. Электрическая прочность газов уменьшается с ростом расстояния между электродами, имеет немонотонную зависимость от давления с минимумом, соответствующим давлению, близкому к атмосферному [2].

Поделитесь ссылкой:

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий