Кратковременная нестабильность

Кратковременная электрическая прочность твердых диэлектриков зависит от ряда факторов, в частности от времени приложения напряжения. При воздействии грозовых перенапряжений пробой твердых диэлектриков определяется электрическими процессами. Механизм электрического пробоя в твердых диэлектриках достаточно сложен и его теория разработана в основном для кристаллических диэлектриков, хорошо очищенных от примесей. Основой механизма электрического пробоя, как и в газах, является ударная ионизация электронами, развитие лавин электронов и образование стримеров. Скорость

В широком диапазоне предразрядных времен (tp = 1ч-102мкс) кратковременная электрическая прочность твердых диэлектриков не зависит от длительности воздействующего напряжения. Некоторое повышение электрической прочности происходит при весьма малых предразрядных временах (около 0,1 мкс). На импульсную электрическую прочность твердой изоляции на основе эпоксидных компаундов влияет характер электрического поля: в сильнонеоднородных полях 2, 3 ( 4.29) средняя пробивная напряженность значительно меньше, чем в однородном 1 или слабонеоднородном. Характерно, что средняя пробивная напряженность эпоксидных компаундов в неоднородном поле снижается с увеличением расстояния между электродами. При

В наиболее часто применяемой в аппаратах (трансформаторах тока) кабельной бумаге с толщиной листа 80—120 мкм сквозные проводящие включения маловероятны. Поэтому кратковременная электрическая прочность изоляции на основе кабельной бумаги в слабонеоднородных полях примерно пропорциональна толщине слоя изоляции. Увеличение плотности бумаги приводит к повышению кратковременной электрической прочности, однако из-за зависимости диэлектрической проницаемости от плотности бумаги повышается напряженность поля в масляной прослойке, что приводит к снижению длительной электрической прочности. Обычно бумажно-масляная изоляция, выбранная по условию надежной работы при рабочем напряжении, обладает достаточной кратковременной электрической прочностью относительно перенапряжений при существующих уровнях их ограничения.

ния кратковременная электрическая прочность изоляции постепенно уменьшается. В момент, когда пробивное напряжение изоляции снижается до значения воздействующего напряжения, происходит пробой. Интенсивность процессов старения зависит от приложенного напряжения и увеличивается с его ростом. Экспериментальное определение зависимости пробивного напряжения от времени связано с

Прежде всего они должны обеспечивать высокую кратковременную и длительную электрическую прочность изоляционной конструкции. Как правило, чем выше собственная электрическая прочность материала, тем выше и кратковременная электрическая прочность изготовленной из него конструкции. Однако следует заметить, что связь между этими характеристиками не всегда определенная и прямая. Дело в том, что отдельные диэлектрики или материалы испытываются в особых условиях, регламентированных соответствующими стандартами. Методики этих испытаний обеспечивают в первую очередь получение сопоставимых и хорошо воспроизводимых данных для сравнения однотипных материалов или проверки качества отдельных партий одного и того же материала. В изоляционных конструкциях материалы могут работать в существенно отличных условиях, т. е. в электрических полях иной конфигурации, испытывать одновременно нагрев, механические нагрузки и т. д. Поэтому кратковременная электрическая прочность материала в конструкции может значительно отличаться от измеренной в стандартных условиях.

В определенных условиях сильные электрические поля могут вызывать старение изоляции. Главный, но не единственный результат такого старения состоит в том, что кратковременная электрическая прочность изоляции со временем уменьшается. В момент, когда пробивное напряжение Unp изоляции снижается до значения воздействующего напряжения, процесс старения завершается пробоем.

КРАТКОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ВНУТРЕННЕЙ ИЗОЛЯЦИИ

Кратковременная электрическая прочность внутренней изоляции характеризует ее способность выдерживать грозовые и внутренние перенапряжения и непродолжительные повышения рабочего напряжения. Многократные воздействия перенапряжений не должны вызывать не только сквозной пробой изоляции, но и повреждения местного характера, которые затем могут ускоренно развиваться под действием рабочего напряжения и привести к преждевременному выходу изоляции из строя. В связи с этим конкретное содержание понятия «кратковременная электрическая прочность» может быть различным. В одних случаях — это пробивное напряжение при том или ином кратковременном воздействии, в других — напряжение UKp появления критических ЧР или напряжение Up,, соответствующее опасной для изоляции мощности Р0 ЧР.

Движение свободных электронов в плотных веществах удается достаточно строго описать только для случаев твердых диэлектриков с простейшей кристаллической структурой. Поэтому существующие теории электрического пробоя применимы лишь к ограниченному числу предельно чистых материалов и непригодны для инженерной практики. При проектировании высоковольтных конструкций кратковременная электрическая прочность изоляции оценивается по опытным данным или по эмпирическим зависимостям, а затем обязательно проверяется экспериментально.

Как показывает опыт, кратковременная электрическая прочность внутренней изоляции в сильной степени зависит от конструктивных особенностей, технологии изготовления и качества исходных материалов.

Кратковременная электрическая прочность масляных промежутков сравнительно невелика, особенно в случае неоднородных полей. Средние разрядные напряженности в масле при частоте 50 Гц для промежутков с резконеоднородными полями составляют всего лишь 5,0—7,5 кВ/см. Поэтому чисто масляная изоляция в высоковольтных конструкциях оказывается экономически невыгодной.

Флуктуации амплитуды a(t) очень малы, и ими можно пренебречь. Флуктуация фазы вызывает флуктуацию частоты: d(f(t)/dt = Дсо(^). Эта флуктуация частоты является кратковременной нестабильностью частоты Л«кр, которой пренебречь нельзя. Кратковременная нестабильность является случайной величиной и требует особых приемов измерения.

Кратковременная нестабильность частоты определяется аналогично единичному измерению долговременной нестабильности ( 8-19,6), с тем отличием, что интервалы, времени усреднения и наблюдения соответственно меньше, а за результат измерения принимается среднеквадратиче-ское значение окр N измерений в интервале Та:

Кратковременная нестабильность определяется как разность значения частоты, усредненной за интервал т, и частоты, усредненной за интервал Ти, т. е. А(окр = (о(^, т)—ю1^, Та).

Долговременная нестабильность квантового стандарта частоты определяется квантовой частью прибора, а кратковременная 'нестабильность — характеристиками генератора с кварцевой стабилизацией.

Кратковременная нестабильность частоты — изменение частоты выходного сигнала за время от 1 мс до 1 с обусловлено тепловыми шумами кварцевого резонатора и дробовым шумом транзистора.

Преимуществом метода прямого синтеза перед косвенным являются более широкий диапазон выходных частот, быстродействие в режиме переключения частот, малая кратковременная нестабильность частоты. Косвенный синтез обеспечивает снижение стоимости синтезаторов, упрощение конструкции, возможность миниатюризации большинства узлов и высокую надежность. В диапазоне СВЧ косвенный метод синтеза остается практически единственным методом построения широкодиапазонных синтезаторов частот.

Кратковременная нестабильность частоты выходного сигнала, обусловленная собственными шумами умножителя частоты, при времени усреднения 20 мс, не превышает . . 5-Ю-8 Питание прибора от сети переменного тока:

Кратковременная нестабильность частоты за

Кратковременная нестабильность частоты в режиме немодулированной несущей за 10 мин работы прибора в нормальных условиях в фиксированных точках диапазона 0,1 —

Кратковременная нестабильность опережения, не, за время 0,1 с не превышает ... 0,3 Питание от сети переменного тока:

Кратковременная нестабильность опережения за время 0,1 с не превышает, не ... 0,5 Питание — от сети переменного тока: