Rezistență dielectrică
În fizică , puterea dielectrică este definită ca valoarea limită a câmpului electric (E) , dincolo de care se produce o conducție de electricitate ( descărcare electrică , cum ar fi fulgerul sau descărcarea electrică care traversează cele 2 fire ale unui bec) prin dielectric material. Este exprimat în SI în V / m (volți pe metru), dar, mai frecvent, în kV / mm (kilovolt pe milimetru), V / cm (volți pe centimetru), MT / m (megavolt pe metru) sau alte combinații : de exemplu, în unitățile USCS (sau, în mod eronat, imperiale ) se utilizează V / mil (volți la o miime de inch ), echivalent cu 3,94 x 10 4 V / m.
Descriere
Dacă câmpul electric depășește această valoare, atomii sau moleculele materialului suferă un proces de ionizare avalanșă, care determină un arc electric prin material. Datorită căldurii și presiunii cauzate de ionizarea bruscă, materialul suferă, dacă este solid, modificări permanente: se poate perfora, crapa sau chiar lua foc.
Rezistența dielectrică determină limita maximă de tensiune pe care o poate rezista un condensator sau un cablu electric sau distanța minimă de separare în aer pe care trebuie să o aibă un conductor de înaltă tensiune pentru a garanta izolația.
Pentru multe materiale dielectrice, în special cele organice, rezistența dielectrică pe termen lung este o funcție a istoriei diferitelor solicitări (electrice, termice, mecanice) susținute de izolație pe toată durata sa de viață. Rigiditatea scade odată cu îmbătrânirea materialului dielectric. [1] Valoarea rezistenței dielectrice este deci o funcție a timpului care poate fi periodizată după cum urmează: rigiditate intrinsecă, colaps electromecanic, streamer sau copac, colaps termic, urmărire cu degradare fizică și chimică, descărcări parțiale. [2]
Când grosimea unui strat izolant este redusă la grosimi de miimi de milimetru, chiar și tensiuni relativ scăzute pot da naștere la câmpuri electrice foarte mari și pot depăși valoarea rezistenței dielectrice. Acesta este motivul pentru care circuitele integrate utilizate în electronică , ale căror cipuri pot fi subțiri de câteva sutimi de milimetru, sunt deosebit de susceptibile de a fi deteriorate chiar și de descărcări electrostatice de valoare mică.
Determinarea valorii rezistenței dielectrice se efectuează prin aplicarea valorilor de diferență de potențial în creștere progresivă între două fețe ale unui eșantion de dimensiune standard și formă a unui material.
Rezistența dielectrică a unor materiale
| Material | Rezistența dielectrică [kV / mm] |
|---|---|
| Aer uscat la presiune standard | 3 |
| distilată apă | 15 |
| Ulei mineral | 7.5-16 |
| Ulei de transformator | 12-17 |
| Bachelită | 10 |
| Card netratat | 6 |
| Hârtie parafină | 40-50 |
| Cauciuc natural | 20-40 |
| Nu | 50-120 |
| Polietilena | 50 |
| Politetrafluoretilenă | 65 |
| Porţelan | 12-30 |
| Sticlă | 25-100 |
| Oxid de titan | 5 |
În lichide
La fluide , arcul electric nu are efecte distructive (cu excepția cazului în care sunt fluide inflamabile sau detonante) și după descărcare, mediul fluid revine izolant ca până acum, cu caracteristici identice. Cu toate acestea, descărcarea electrică poate provoca reacții chimice, de exemplu sinteza ozonului în aer. Încă în aer, puterea dielectrică crește ușor odată cu creșterea umidității absolute , dar scade odată cu creșterea umidității relative . Pentru tensiuni foarte apropiate de rezistența dielectrică, efectul coroană apare în fluide, datorită mișcării ionilor prezenți.
Notă
- ^ Stevanato Fiorenzo- Busetto Diego - Tehnologia sistemelor de înaltă tensiune - IML - Roma 2016 - ISBN 9788892310100 - prf 7.1
- ^ Baldo Giorgio-. Tehnici de înaltă tensiune - Cleup 2004 - Padova
