Факторы, влияющие на диэлектрические потери

Температурная и частотная зависимости диэлектрической проницаемости приведены на рисунках 1.15 и 1.16.

Температура. Повышение температуры вызывает рост tgδ, если потери обусловлены проводимостью, т. к. при нагревании диэлектрика возрастает интенсивность смещения или перемещения зарядов (кривая 1 рисунка 1.15). Если потери обусловлены поляризацией, то при росте температуры tgδ проходит через максимум. Это объясняется тем, что при низких температурах вязкость велика и потерь нет, а при высоких температурах вязкость мала и

диполи смещаются, не испытывая трения (кривая 2 рисунка 1.15). При наличии двух видов потерь, результирующие потери определяются сложной кривой 3 рисунка 1.15.

Частота. Увеличение частоты вызывает снижение tg d, если потери обусловлены проводимостью ( кривая 1 рисунка 1.16). В этом случае активная составляющая тока, вызванная утечкой через диэлектрик, не меняется с изменением частоты, а реактивная (емкостной ток) растет пропорционально частоте, поэтому отношение активного тока к реактивному, т. е. tgδ, будет снижаться с увеличением частоты. Если потери вызваны поляризацией, то tgδ , будет иметь максимум (кривая 2 рисунка 1.16). При низких частотах потери малы, т. к. скорость поворота диполей и смещение ионов при неплотной упаковки невелико, а, следовательно, мало и трение. При очень больших частотах диполи и ионы не успевают поворачиваться или смещаться вслед за частотой электрического поля и поэтому потери, малы. В сложных диэлек-

триках существуют потери обоих типов и tgδ получается путем суммирования обоих типов по кривой 3 рисунка 1.16. Следовательно, tgδ с увеличением частоты падает, однако, это не означает, что активные потери снижаются, т. к. Pа = U I cosφ, где I » Ic = U w C; сosφ = sinδ » tgδ, т.е. Pа = U2 w C tgδ. Снижение tg d с ростом частоты меньше соответствует увеличению частоты, а следовательно и потерь с ростом частоты.

Влажность. Появление влаги в любом агрегатном состоянии (эмульгированное, молекулярнорастворимое или газообразное) вызывает рост tgδ. Это объясняется тем, что у большинства диэлектриков при увлажнении снижается удельное сопротивление, т.е. увеличивается проводимость.

Напряжение электрического поля. Если потери обусловлены ионизацией, то tgδ увеличивается с ростом напряжения, начиная с Uи, т.е. с напряжения ионизации газового включения. При отсутствии включений tgδ не зависит от U. Поэтому кривая зависимости tg d = f(U) позволяет установить есть ли воздушные включения в изоляции.

6. Пробой диэлектриков: электрический пробой твердых диэлектриков, одно- и многокомпозиционные изоляционные конструкции, кратковременная и одноминутная электрическая прочность.