Тепловой пробой

Формулы для расчета пробивного напряжения при тепловом пробое получены для двух случаев: плоского конденсатора с обкладками неограниченных размеров и цилиндрического конденсатора бесконечной длины:

1. Для плоского конденсатора пробивное напряжение может быть выражено формулой:

, [154]

где - коэффициент теплоотдачи, ;

h – толщина диэлектрика, [м];

f – частота, [Гц];

- тангенс угла потерь диэлектрика при ;

- температурный коэффициент тангенса угла потерь, [ ].

Действующее значение пробивного напряжения на переменном токе определяется формулой:

[кВ], [154]

где - удельная теплопроводность диэлектрика, ;

– функция параметра с, характеризующего влияние геометрических размеров конденсатора и условий его охлаждения на величину . Ее находят по графику (рис. 58) для значения аргумента с, определяемого выражением:

[155]

где - коэффициент теплопроводности материала электродов, ;

- коэффициент теплоотдачи из диэлектрика в метал электродов, ;

h - толщина диэлектрика, [см];

- толщина электрода (обкладки);

В пределе 0,663

Если конденсаторная секция состоит из наложенных друг на друга N пластинок диэлектрика, толщиной , то для расчета при тепловом пробое можно пользоваться той же формулой [154] при условии, что вместо значения h в формулу подставляется сумма всех толщин диэлектрика, то есть .

Если плоско прессованный спиральный конденсатор, то ,

где W – число витков;

– толщина диэлектрика между обкладками.

В реальных характеристиках условия теплоотвода более благоприятны, чем предусматривает теоретический расчет, так как теплоотдача идет не только в направлении, перпендикулярном плоскости обкладок, но и в направлении, параллельном этой плоскости. Поэтому значения , получаются несколько заниженными.