Străpungerea materialelor electroizolante

STRAPUNGEREA MATERIALELOR ELECTROIZOLANTE

La depasirea unei anumite valori a intensitatii campului electric, densitatea curentului electric creste rapid cu campul si are loc strapungerea izolantului. Fenomenul de strapungere se produce daca tensiunea aplicata depaseste valoarea numita de strapungere,Ustr respectiv daca intensitatea campului electric este cel putin egala cu rigiditatea dielectrica Estr.

In practica Estr nu se poate determina ca marime intrinseca de material pt ca strapungerea electrica este un fenomen complex ce depinde de mai multi factori. Conditiile ideale in care s-ar putea determina rigiditatea dielectrica intrinseca sunt: campul uniform in material, curent alternativ de frecventa industriala, dimensiuni ale condensatorului potrivite pt ca nr purtatorilor de sarcina intre electrozi sa nu fie prea mic, ceea ce ar limita curentul de strapungere, temperatura constanta in timpul incercarii si destul de scazuta ca sa nu modifice prop dielectricului.

Cum in realitate conditii ideale nu sunt niciodata indeplinite se determina rigiditatea in anumite conditii prevazute de standarde, obtinandu-se o rigiditate dielectrica tehnica, care nu este o marime intrinseca de material, dar poate servi la compararea intre ele a diferitelor materiale si la verificarea valorii impuse de standardul pt rigiditatea dielectrica.

Factorii care influenteaza valoarea rigiditatii dielectrice sunt:

a)de material: omogenitatea si grosimea materialului,eforturile interioare,prezenta incluziunilor gazoase, a umezelii si a altor impuritati.

b)de tensiunea de incercare: frecventa, forma curbei de variatie in tim, durata de aplicare si neuniformitatea campului electric.

c)de mediul in care se face incercarea: temperatura,presiunea,umiditatea,prop electrice si termice ale mediului ambiant.

d)de electrozii de incercare : natura, dimensiunile si conductivitatea termica a electrozilor.

STRAPUNGEREA GAZELOR ELECTROIZOLANTE

In campuri electrice f intense, purtatorii de sarcina liberi(electroni si ioni)sunt puternic accelerati de campul electric. Energia acumulata de ei este suficienta pt a ioniza moleculele gazului si sa se produca avalanse de electroni deci sa se strapunga gazul. Datorita faptului ca drumul liber mijlociu al purtatorilor de sarcina este mare la gaze, energia acumulata intre 2 ciocniri succesive este mare si deci rigiditatea dielectrica a gazelor la presiune normala nu este prea ridicate (Estr=3.2MV/m).

Ustr=Apd/ln[Bpd/[ln(1+1/³)]] unde p presiunea gazului,d distanta dintre electroni, A,B constante de material si ³ coef de ionizare egal cu nr de electroni emisi de catod in unitatea de timp pe unitatea de suprafata.