Влияние внешних условий на прочность газового промежутка.

Температурная зависимость.

Рис. 1.3 – Зависимость электрической прочности воздуха при нормальных условиях от температуры

Рис.1.4 – Электрическая прочность воздушного промежутка 1 мм при высоких давлениях

Она обусловлена уменьшением плотности газов при росте температуры в условиях постоянного давления в соответствии с уравнением идеального газа PV=RT или n=P/kT. Для атмосферных условий влияние изменения и давления и температуры можно учесть так: E=E₀·d , где E₀=30 кВ/см - электрическая прочность воздуха при нормальных условиях, P=760 мм.рт.ст., t=20° C, d - относительная плотность d =0.386Р/(t + 273) (рис.3.).

Зависимость от давления.

В условиях лавинного пробоя при pd<100 зависимость E(p) полностью эквивалентна кривой Пашена при d=const, т.е. также имеет минимум. При более высоких давлениях и длинах промежутков зависимость напряженности пробоя от давления имеет вид нарастающей кривой с насыщением при высоких P.

Зависимость от межэлектродного зазора.

Для лавинного пробоя - аналогична кривой Пашена при р=const. При повышенных давлениях и малых зазорах в воздухе E( в кВ/см) =30+A/d, где А - постоянная. Экспериментальные данные по пробою микронных зазоров показывают, что пробивная напряженность доходит до 200 кВ/см.

Зависимость от площади электродов.

Эта зависимость - чисто эмпирическая, имеет вид Е=Е₀S-1/n , где n~10. Обычно эту зависимость объясняют наличием т.н. “слабых мест” на поверхности в виде неоднородностей, пленок и т.п., возрастание числа которых с ростом площади приводит к уменьшению электрической прочности.

Зависимость от влажности.

Эта зависимость проявляется только при разряде по поверхности раздела твердого диэлектрика (изолятора) и газа и выражается в уменьшении пробивного напряжения с ростом влажности, особенно при некотором уровне влажности, когда образуется пленка на поверхности.

Закономерности импульсного пробоя:

При импульсном пробое газов увеличивается электрическая прочность относительно статического уровня. Это связано с конечным временем формирования разряда, которое, в свою очередь, обусловлено вероятностными характеристиками появления первичных электронов в промежутке, появления вторичных лавин и стримеров и т.д. Значения возникающего перенапряжения, т.е. увеличения пробивного напряжения относительно статического уровня может достигать двух- трехкратного и более уровня.