Электрическая прочность тонких пленок полипропилена в импульсном и постоянном электрическом поле

Авторы

  • Аина Николаевна Тумусова Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
  • Виктория Маратовна Капралова Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого https://orcid.org/0000-0001-9050-4453
  • Николай Тобисович Сударь Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-153X-2020-1-2-56-60

Ключевые слова:

электрический пробой, полимерные пленки, полипропилен, импульсы, постоянное напряжение, распредление Вейбулла

Аннотация

В статье представлены результаты исследований электрической прочности пленки полипропилена толщиной 2 мкм. Определено пробивное напряжение пленки при воздействии электрических импульсов и при медленно возрастающем напряжении. Скорость возрастания напряжения на фронте импульса варьировалась в пределах от 1,8 до 78 гВ/с, а при медленно возрастающем напряжении она варьировалась в пределах от 28 до 1100 В/с. Был выполнен статистический анализ данных о напряжении пробоя. Для обоих режимов электрических испытаний и при всех скоростях возрастания напряжения были рассчитаны наиболее вероятные пробивные напряженности (Fbr.exp). Влияние скорости подъема напряжения на величину Fbr.exp не было обнаружено. Полученные значения Fbr.exp оказались примерно одинаковыми для обоих режимов испытаний. Они составили и 550 MВ/м для DC и 570 MВ/м для импульсов.

Библиографические ссылки

Artbauer, J., Griač, J. (1965) Intrinsic electric strength of polythene in the high-temperature region. Proceedings of the Institution of Electrical Engineers, 112 (4), 818. DOI: 10.1049/piee.1965.0138 (In English)

Cooper, R., Rowson, C. H., Watson, D. B. (1963) Intrinsic electric strength of polythene. Nature, 197, 663–664. DOI: 10.1038/197663a0 (In English)

Krivko, V. V, Lekht, Yu. I. (1970) Vliyanie temperatury na impul’snoe probivnoe napryazhenie nekotorykh tverdykh polimernykh dielektrikov [The effect of temperature on the breakdown breakdown voltage of some solid polymer dielectrics]. Izvestiya Tomskogo ordena Trudovogo Krasnogo Znameni politehnicheskogo instituta imeni S. M. Kirova, 157, 201–205. (In Russian)

Li, Z., Yin, Y., Wang, X. et al. (2003) Formation and inhibition of free radicals in electrically stressed and aged insulating polymers. Journal of Applied Polymer Science, 89 (12), 3416–3425. DOI: 10.1002/app.12511 (In English)

Liufu, D., Wang, X. S., Tu, D. M., Kao, K. C. (1998) High-field induced electrical aging in polypropylene films. Journal of Applied Physics, 83 (4), 2209–2214. DOI: 10.1063/1.366958 (In English)

Vazhov, V. F., Moldobaev, K. D. (2009) Effekt minimuma elektricheskoj prochnosti plenochnykh polimernykh dielektrikov i ego osobennosti [The effect of the minimum electric strength of film polymer dielectrics and its features]. Elektrichestvo, 12, 89–92. (In Russian)

Watson, D. B. (1971) The impulse electric strength of polythene as a function of voltage rise time. Journal of Physics D: Applied Physics, 4 (5), L19–L20. DOI: 10.1088/0022-3727/4/5/101 (In English)

Watson, D. B. (1972) The electric strength of Perspex as a function of voltage rise time. Journal of Physics D: Applied Physics, 5 (2), 410–414. DOI: 10.1088/0022-3727/5/2/323 (In English)

Weibull, W. (1951) A statistical distribution function of wide applicability. Journal of Applied Mechanics, 18, 293–297. (In English)

Zakrevskii, V. A., Pakhotin, V. A., Sudar, N. T. (2018) Effect of the voltage pulse front steepness on the electric strength of polymers. Technical Physics, 63 (12), 1814–1819. DOI: 10.1134/S1063784219010262 (In English)

Zakrevskii, V. A., Sudar, N. T. (1996) The effect of space charge on the electrical breakdown of polymers. Technical Physics. The Russian Journal of Applied Physics, 41 (4), 352–356. (In English)

Zakrevskii, V. A., Sudar, N. T., Zaopo, A., Dubitsky, Yu. A. (2003). Mechanism of electrical degradation and breakdown of insulating polymers. Journal of Applied Physics, 93 (4), 2135–2139. DOI: 10.1063/1.1531820 (In English)

Опубликован

2020-06-19

Выпуск

Раздел

Condensed Matter Physics