Cтраница 4
При приложении к коллекторному переходу напряжения в обратном направлении под расширенной частью электрода базы в коллекторной области вблизи поверхности возникает обедненный основными носителями ( в данном случае электронами) слой. Это приводит к большей толщине коллекторного перехода у поверхности кристалла по сравнению с толщиной плоской его части, а также к уменьшению кривизны перехода. Все это способствует увеличению пробивного напряжения коллекторного перехода вблизи поверхности кристалла. [46]
На рис. 1.21 покачана схема многоэмнттерного транзистора гребенчатой структуры. На ннзкоомный слой полупроводника 1, используемого в качестве вывода коллектора, нанесен слой того же полупроводника 2, имеющего большее активное сопротивление. Высокоомный слой полупроводника необходим для увеличения пробивного напряжения и уменьшения емкости коллекторного перехода. [47]
![]() |
График зависимости предельной объемной плотности электрического заряда рт от диаметра трубопровода D. [48] |
Опытным путем установлено, что пробивное напряжение на тщательно очищенных диэлектриках в основном зависит от давления. При возрастании давления пробивное напряжение увеличивается. Объясняется это наличием пузырьков газа в жидкости. Некоторое увеличение пробивного напряжения наблюдается при повышении плотности жидкости. Пробивное напряжение имеет сплошную зависимость от температуры. В некоторых случаях наблюдается максимальная зависимость пробивного напряжения от температуры. [49]
Особенно интересны результаты, полученные при одновременном воздействии на образец постоянного и импульсного напряжения. Образование объемных зарядов в образце в сильных электрических полях и рассасывание зарядов после снятия поля было подтверждено в работе [133] изучением абсорбционных токов зарядки и разрядки. В случае электродов, обеспечивающих однородное электрическое поле, перераспределение поля за счет объемного заряда должно привести к повышению напряженности поля в каком-либо участке диэлектрика. Следовательно, увеличение пробивного напряжения под влиянием объемного заряда [132, 133] невозможно понять исходя из обычных представлений, согласно которым пробой происходит при достижении значения Е Епр где-то внутри диэлектрика: концепция внутренней электрической прочности, как материальной константы, оказывается несостоятельной. Этот факт можно объяснить, предполагая, что развитие пробоя начинается при определенной напряженности поля именно у катода. В сильных полях в результате инжекции электронов образуется отрицательный объемный заряд, который приводит к снижению напряженности поля у катода. Поэтому пробой происходит при более высоком напряжении, чем в отсутствие объемных зарядов. [51]
Таким образом, с увеличением самоиндукции средняя сила тока падает. Вместе с этим падает и плотность тока в искровом канале, так как его диаметр относительно мало меняется с изменением силы тока. Поэтому уменьшение самоиндукции приводит к увеличению плотности тока в разряде и дает увеличение температуры разряда. Аналогично действует увеличение пробивного напряжения или емкости конденсатора. Однако увеличение емкости действует значительно слабее, чем эквивалентное уменьшение самоиндукции. Это связано с тем, что с увеличением емкости увеличивается также период колебаний, а с уменьшением самоиндукции он уменьшается при одинаковой средней силе тока. При малых самоиндукциях средняя температура искры достигает 10 000 - 12 000 и в ней возбуждаются преимущественно ионные линии. При большой самоиндукции температура падает и спектр приближается к дуговому. [52]
В первом случае скорость разведения электродов слагается из скорости разведения электродов регулятором и скорости суммарного эрозионного разрушения обоих электродов. Следовательно, при разведении электродов переходный процесс определяется начальным током, равным / о 1, при котором индуктивность контура будет иметь максимальный запас энергии, однако опасные перенапряжения могут появиться только в том - случае, если скорость нарастания напряжения на конденсаторе будет меньше скорости разведения электродов. В противном случае разряды будут возникать при малых начальных напряжениях и уже первый разряд, который мог бы дать максимальное перенапряжение, в действительности будет ограничен малым пробивным напряжением промежутка. По мере разведения электродов и увеличения пробивного напряжения для каждого последующего зарядного импульса будет уменьшаться энергия, сосредоточенная в индуктивности, и соответственно снижаться потенциальная возможность возникновения больших перенапряжений. Экспериментальное исследование возникающих в реальных установках перенапряжений показывает, что при постепенном разведении электродов они не превышают двукратного значения. [53]
![]() |
Зависимость тока / от напряженности. [54] |
Пробивная напряженность жидкости растет с увеличением плотности. При этом электрическая прочность жидкостей, молекулы которых построены из разветвленных цепочек ( изомеры), меньше прочности жидкостей, молекулы которых имеют форму прямых цепочек. Наличие мэлекулярно-растворенного кислорода приводит к увеличению пробивного напряжения. Это объясняется интенсивным захватыванием электронов атомами кислорода с образованием малоподвижных отрицательных ионов. Уменьшение количества свободных электронога препятствует развитию пробоя. Растворенные газы - азот, водород или углекислый газ - не оказывают влияния на величину электрической прочности. [55]
Пробой масла производят в стандартном разряднике между погруженными в масло металлическими дисковыми электродами диаметром 25 мм с закругленными краями при расстоянии между ними 2 5 мм. Пробивное напряжение технически чистых масел в стандартном разряднике составляет 50 - 60 кВ при 50 Гц и примерно 120 кВ при воздействии импульсного напряжения. Примесь воды в масле снижает значение пробивного напряжения. Характер изменения пробивного напряжения трансформаторного масла, содержащего влагу, в зависимости от температуры показан на рис. 6.2. Увеличение пробивного напряжения с ростом температуры объясняется переходом воды из суспензии в молекулярно-растворенное состояние. Рост пробивного напряжения при уменьшении температуры ниже О С объясняется образованием льда и ростом вязкости масла. [56]
![]() |
Влияние покрытия электродов тонким слоем диэлектрика при 50 гц. Электроды - параллельные цилиндры. [57] |
Покрытием называется относительно тонкий ( не более 1 - 2 мм) слой из твердого изоляционного материала ( обычно это бумага или изоляционный лак), плотно облегающий металл электрода и не изменяющий существенно напряженности электрического поля в его окрестности. Это мероприятие является весьма эффективным при промышленной частоте, особенно в том случае, когда масло загрязнено волокнами и влагой. Влияние покрытия иллюстрируется кривыми рис. 16 - 1, полученными в масле пониженной электрической прочности. Из кривых следует, что покрытие особенно эффективно при слабой не однородности поля ( малое расстояние между электродами), когда увеличение пробивного напряжения за счет покрытия достигает 50 % и более, благоприятное влияние покрытия электродов связано с резким уменьшением вероятности образования устойчивых проводящих мостиков, так как проводящие частицы не удерживаются на поверхности покрытого диэлектриком электрода. [58]
В условиях импульсного режима на краю полоскового проводника возникает коронирование для импульсов мощностью около 15 кет на частоте 2000 мггц. Однако у перехода градиенты имеют более высокие значения и в этих точках существует большая возможность пробоя, чем в линии. Для того чтобы можно было определить абсолютные значения величин, характеризующих условия пробоя и явления коронирования, необходимо провести дополнительные измерения. При импульсной работе должны быть приняты специальные меры предосторожности в виде закругления всех острых краев; желательно также покрыть края полоскового проводника диэлектрической краской для увеличения пробивного напряжения. [59]
![]() |
Конструкция электродов для испытания жидких диэлектриков на пробой. [60] |