Молодой учёный

4 Физика
«Молодой учёный» . № 3 (50) . Март, 2013 г.
заполненные жидким или газообразным диэлектриком
(маслом или воздухом), имеют более низкую электрическую
прочность [5]. Поэтому при приложении напряжения
большего, чем U u, во включениях начинают протекать
частичные разряды, при этом ионы и электроны
бомбардируют стенки газовых пор, что приводит к электрической
эрозии и разрушению стенок [2, с. 41–49; 6, с.
136]. В результате объем пор увеличивается преимущественно
вдоль силовых линий поля с образованием дендритов,
эффективная толщина изоляции уменьшается и
пробой наступает при более низкой напряженности электрического
поля.
Вывод. Неоднородности в структуре твердого диэлектрика
оказывают существенное влияние на механизмы
пробоя, значительно искажая внешнее электрическое
поле. Локальное увеличение напряженности электрического
поля во включениях, а также электрическое старение
и эрозия уменьшают эффективную толщину и электрическую
прочность диэлектрика. Поэтому, рассчитывая
Литература:
Рис. 4. Основные механизмы электрохимических процессов
предельные значения прикладываемого напряжения, необходимо
учитывать возможность наличия дефектов и их
влияние на электрические свойства материала.
На сегодняшний день в физике диэлектриков наиболее
изученным является механизм теплового пробоя, для которого
академиком В.А. Фоком разработана строгая теория,
согласующаяся с экспериментом. Механизмы электрического
пробоя не имеют столь однозначной теории и
рассматриваются с точки зрения двух различных подходов.
Первый подход в качестве основного механизма электрического
пробоя выделяет ударную ионизацию электронами
и представлен работами Г.А. Воробьева, А. Хиппеля,
Г. Фрелиха, В. Франца. Второй подход рассматривает
электрический пробой как результат перегревной тепловой
неустойчивости и процессов электронной детонации
под действием сильного электрического поля и разрабатывается
научной школой Ю.Н. Вершинина. Теория
электрохимического пробоя основывается на механизмах
электрического старения диэлектрических материалов,
которые достаточно хорошо изучены.
1. Богородицкий Н.П. Электротехнические материалы / Н.П. Богородицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев. – Л.:
Энергоатомиздат, 1985. – 304 с.
2. Вдовико В.П. Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования / В.П. Вдовико. – Новосибирск:
Наука, 2007. – 155 с.
3. Воробьев Г.А. Физика диэлектриков (область сильных полей) / Г.А. Воробьев, Ю.П. Похолков, Ю.Д. Королев,
В.И. Меркулов. – Томск: Издательство ТПУ, 2003. – 243 с.
4. Воробьев Г.А. Электрический пробой твердых диэлектриков / Г.А. Воробьев, С.Г. Еханин, Н.С. Несмелов. –
Физика твердого тела. – № 6. – 2005. – С. 1048–1052.
5. Кислякова Е.В. Электрическое поле в неоднородных диэлектриках / Е.В. Кислякова. – Молодой ученый. – №
12. – 2012 г. – С. 6–10.
6. Колесов С.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов / С.Н. Колесов, И.С. Колесов. –
М.: Высшая школа, 2004. – 519 с.
7. Халилов Ф.Х. Техника высоких напряжений и электротехнические материалы в устройствах железнодорожного
транспорта / Ф.Х. Халилов, В.В. Егоров, А.А. Смирнов. – СПб., 2007. – 544 с.