1

MATERIAŁOZNAWSTWO ELEKTROTECHNICZNE

LABORATORIUM

ĆWICZENIE NR 4

WYTRZYMAŁOŚĆ ELEKTRYCZNA MATERIAŁÓW IZOLACYJNYCH STAŁYCH

I. Podstawy teoretyczne 1. Wstęp

1.1. Określenia podstawowe

Podstawowe wymaganie dla układów izolacyjnych urządzeń elektrycznych wysokiego napięcia dotyczy ich odporności na narażenia eksploatacyjne w tym przede wszystkim na narażenia wynikające z warunków znamionowych, oddziaływujące w założonym czasie pracy urządzenia.

Narażenia eksploatacyjne w warunkach znamionowych stanowią:

Ij pole elektryczne w układzie izolacyjnym urządzenia przy jego napięciu znamionowym U_n lub najwyższym dopuszczalnym napięciu U_m [1], stanowiące narażenie elektryczne

2) podwyższona temperatura, której głównym źródłem są straty mocy w elementach przewodzących urządzenia, występujące przy prądzie znamionowym /*.

Przyczyną dodatkowych narażeń elektrycznych w warunkach pracy urządzenia sa zakłócenia, w tym chwilowe zwyżki napięcia, posiadające przebieg impulsowy. Są to tzw przepięcia - ze względu na pochodzenie - należące do przepięć wewnętrznych lub zewnętrznych.

Materiały w układach izolacyjnych urządzeń elektrycznych wysokiego napięcia powinny postadac wystarczającą odporność na działanie narażeń elektrycznych, w tym znamionowych przy napięciu (./» oraz zakłóceniowych przy przepięciach U_P. Jest to więc odporność na działanie pola elektrycznego o określonym natężeniu i przebiegu w czasie. Miarą tej odporności jest wytrzymałość elektryczna - graniczna wartość natężenia poia elektrycznego przy której następuje zniszczenie własności izolacyjnych danego materiału tzn.

•    w materiałach stałych występuje przebicie elektryczne, a

•    w gazach i cieczach - przeskok.

Przebicie elektryczne i przeskok stanowią wyładowanie zupełne, które jeśli wystąpi w układzie izolacyjnym urządzenia, oznacza dla mego zwarcie elektryczne. Następstwem przebicia elektrycznego jest trwała utrata własności izolacyjnych materiału stałego, natomiast po przeskoku - gaz lub dielektryk ciekły odzyskują pierwotne własności

izolacyjne.