де L У - довжина шляху витоку.
З формул (1.38) і (1.39) випливає, що
I У = U ρ π L Δ У D.
Отже, розрядна напруга ізолятора буде зростати зі збільшенням довжини шляху витоку і зменшенням діаметра ізолятора:
U вл.р = I У ρ L У.
Так як процеси підсушування поверхні ізолятора відбуваються відносно повільно, то при короткочасних перевантаженнях вони не встигають розвинутися і напруга перекриття буває вище, ніж при тривалому впливі напруги.
Влагоразрядное напруга ізолятора залежить від характеристик шару забруднення, його кількості і складу, а також від інтенсивності і виду зволоження. Велика розмаїтість видів забруднення, що зустрічаються в умовах експлуатації, не дозволяє вибрати єдине "стандартне" забруднення, яке можна було б наносити на поверхню ізоляторів при визначенні влагоразрядних напружень. Найбільш правильно розрядні напруги в реальних умовах забруднення і зволоження можуть бути визначені з досвіду експлуатації.
Рідкі діелектрики, володіючи значно більш високою електричною міцністю (в порівнянні з газами), знайшли дуже широке застосування в якості високовольтної ізоляції в різноманітних пристроях: трансформаторах, кабелях, що передають лініях, конденсаторах, вимикачі, розрядниках і т. Д.
Рідкі діелектрики можна класифікувати по їх природі на наступні групи:
1) вуглеводні мінеральні - продукти перегону нафти і кам'яного вугілля (трансформаторне, конденсаторне і ін. Масла);
2) вуглеводні рослинні (касторове, лляна та ін. Масла);
У промисловості мають справу з технічно чистими рідкими діелектриками, у яких вплив сторонніх домішок обмежена деякою мінімальною концентрацією. У зв'язку з цим в теоріях пробою технічно чистих рідин розглядають вплив сторонніх домішок, неминуче з'являються при експлуатації. Найважливіші сторонні домішки в рідких діелектриках:
в) волокна целюлози; г) вуглець;
д) продукти розкладання використовуваного рідкого діелектрика.
У порівнянні з повітрям (газом), пробивні напруги масла мають дуже великий розкид. Відхилення від середнього становить 50% і більше, а середньоквадратичне відхилення - 10 ... 15%.
Визначення електричної міцності масла U ПР по ГОСТ 6581-75 здійснюється в стандартному пробійники на змінній напрузі.
На пробою рідких діелектриків істотно впливає безліч факторів, які можуть як знижувати пробивна напруга (забруднення, зволоження та ін.), Так і збільшувати його (очищення, тиск, бар'єри і т. Д.). Основні фактори, що змінюють U ПР:
1) забруднення і зволоження (збільшення забрудненості масла знижує U ПР. Мізерну кількість вологи ( <0,03 %) резко снижает U П-
2) в'язкість (зменшення в'язкості зменшує U ПР);
3) температура (зі збільшенням температури U ПР зменшується; на імпульсній напрузі цей вплив незначний; для технічно чистого масла залежність U ПР = f (T про C) має складний характер);
4) тиск (для технічно чистого масла збільшення тиску
призводить до збільшення U ПР. т. к. збільшується тиск в газових бульбашках);
5) наявність бар'єрів (бар'єри можуть істотно підвищити U ПР), особливо в резконеоднородном поле;
6) час дії напруги (зі збільшенням часу впливу
напруги U ПР зменшується; чим чистіше діелектрик, тим менше цей вплив; на імпульсній напрузі коефіцієнт імпульсу в кілька разів більше, ніж для газових діелектриків);
7) форма, площа електродів і відстань між ними (форма електродів створює поля різного ступеня неоднорідності при S = const;
чим більше коефіцієнт неоднорідності, тим нижче U ПР; зі збільшенням площі електродів U ПР зменшується; збільшення відстані уве-
8) полярність електродів при несиметричною їх формі (при негативної полярності пробивні напруги більше, ніж при позитивній; цей ефект тим більше, ніж більш полярен діелектрик).
Пробій рідких діелектриків - явище складне, що пояснюється складним складом рідких діелектриків і багатьма факторами, що впливають на розвиток пробою (забруднення, форма, розміри і матеріал електродів, температура, тиск і ін.) Для добре очищених рідин величина електричної міцності сягає 1000 кВ / см .
У додатку 1, табл. П1.2, дані електрофізичні характеристики деяких найбільш широко застосовуваних в енергетиці технічно чистих рідких діелектриків при нормальних умовах навколишнього середовища.
1.15.1. Вплив вологи і микропримесей
Волога в маслі може перебувати в трьох станах: в молекулярнорастворенном вигляді, у вигляді емульсії (дрібні кульки води розміром 2 ... 10 мкм) і у вигляді водяного відстою на дні бака. Розчинність води в рідких діелектриках залежить від температури. Наприклад, в мінераль-
ном маслі при 20 ° С може розчинятися 40 10 -6 води за обсягом, а при
Наявність вологи в обох станах позначається на електричної міцності масла, особливо в присутності волокон, причому найбільш сильно впливає емульгованих волога. Унаслідок великої діелектрі-
чеський проникності (для води ε = 80, для волокон целюлози ε = 6,4) частинки вологи і волокна втягуються в область найбільшої напруженості електричного поля, поляризуються і витягуються уздовж силових ліній поля. Це призводить до утворення «містків», які збільшують локальну щільність струму, до нагрівання, сильного збільшення місцевої напруженості поля в місцях розриву містків, внаслідок чого починаються місцеві іонізаційні процеси і може статися пробій всього міжелектродного проміжку.
Залежність пробивної напруженості трансформаторного масла від вмісту вологи C н 2 про (рис. 1.20) (мільйонні частки вологи в одини-
це обсягу масла) показує, що наявність 40-50 мільйонних часток вологи зменшує електричну міцність масла приблизно в 10 разів.
Зниження електричної міцності в області малих концентрацій викликано впливом розчиненої вологи, а в області високих концентрацій - емульгованої вологи.