• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Przebicie elektryczne

    Przeczytaj także...
    Urządzenia elektryczne to urządzenia niskiego napięcia o mocach znamionowych rzędu do kilku kilowatów, wchodzące w skład instalacji elektrycznych w obiektach nieprzemysłowych i przemysłowych, a także urządzenia oraz instalacje teletechniczne i elektroniczne, przyrządy i obwody pomiarowe, sygnalizacje, sterowania, monitorowania i inne.Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.
    Napięcie elektryczne – różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Symbolem napięcia jest U. Napięcie elektryczne jest to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami, dla których określa się napięcie, do wartości tego ładunku. Wyraża to wzór

    Przebicie elektryczne – nagły przepływ prądu przez izolator. Napięcie, przy którym zachodzi to zjawisko, nosi nazwę napięcia przebicia. Polska norma PN-IEC 243-1 definiuje przebicie elektryczne jako: utrata, przynajmniej chwilowa, właściwości elektroizolacyjnych ośrodka pod wpływem natężenia pola elektrycznego.

    Wytrzymałość elektryczna, wytrzymałość dielektryczna – największa wartość natężenia pola elektrycznego, jaka może istnieć w dielektryku (izolatorze) bez wywołania przebicia. Jednostką wytrzymałości elektrycznej jest V/m.Jonizacja zderzeniowa - jonizacja atomu w półprzewodniku przez elektron znajdujący się w paśmie przewodnictwa. Zjawisko to ma miejsce w fotodiodach lawinowych.

    Przebicie elektryczne izolacji – uszkodzenie izolacji elektrycznej w wyniku przekroczenia napięcia wytrzymywanego, na skutek wystąpienia w obwodzie elektrycznym przepięcia. Przyczyną może być też wadliwie wykonana instalacja elektryczna.

    W wyniku przebicia izolacji, na metalowych częściach dostępnych może pojawić się niebezpieczne dla ludzi napięcie dotykowe. Może też powstać zwarcie elektryczne, a płynący wtedy prąd zwarciowy (zwykle wielokrotnie większy od prądu roboczego) powoduje uszkodzenie przewodów, urządzeń i odbiorników elektrycznych oraz może wywołać pożar. Do ochrony przed niepożądanymi skutkami przebicia elektrycznego izolacji służą zabezpieczenia elektryczne.

    Napięcie dotykowe - napięcie między dwoma punktami jednocześnie dostępnymi nie należącymi do obwodu elektrycznego, które może dotknąć dwiema częściami ciała, np. dwiema rękami lub ręką i stopą.Ciepło w fizyce – jeden z dwóch, obok pracy, sposobów przekazywania energii wewnętrznej układowi termodynamicznemu. Jest to przekazywanie energii chaotycznego ruchu cząstek (atomów, cząsteczek, jonów).

    Etapy przebicia[]

    Podczas przebicia można wyróżnić następujące etapy:

    1. Procesy przedprzebiciowe.
    2. Rozwój wyładowania do powstania kanału przewodzącego, zwierającego elektrody.
    3. Wyładowanie główne, wynikające z neutralizacji ładunku elektrycznego kanału zwierającego elektrody.

    Mechanizmy przebicia[]

    W przypadku dielektryków stałych wyróżnia się następujące mechanizmy przebicia:

    Zwarcie (lub potocznie: spięcie) - w elektrotechnice i elektronice oznacza nagłe zmniejszenie rezystancji obwodu elektrycznego do bardzo małej wartości, powstające najczęściej wskutek połączenia się przewodów obwodu lub uszkodzenia izolacji elektrycznej w wyniku jej przebicia. Prąd zwarciowy jest wielokrotnie większy od prądu roboczego i może spowodować zniszczenie przewodów elektrycznych, urządzeń i odbiorników elektrycznych lub pożar. Do ochrony przed skutkami zwarcia służą zabezpieczenia elektryczne.Prąd roboczy (ang. operational current) - prąd w określonym torze prądowym w warunkach pracy, w których dany aparat elektryczny lub urządzenie elektryczne wykonuje przeznaczone mu zadanie, czyli gdy w obwodzie nie występują zakłócenia.
  • Elektryczne – polegające na zniszczeniu materiału procesami elektronowymi (elektronowa jonizacja zderzeniowa, procesy emisji polowej, przebicia wolnych przestrzeni – wnęk gazowych) zachodzącymi w bardzo krótkim czasie, kiedy inne mechanizmy nie mogą się rozwinąć.
  • Cieplne – powodowane zachwianiem równowagi cieplnej pomiędzy ciepłem wydzielanym w materiale wskutek strat dielektrycznych a zdolnością pochłaniania ciepła przez materiał i oddawania go do otoczenia (oddziaływania cieplne mogą mieć charakter impulsowy lub zachodzić w czasie dłuższym, np. kilku godzin).
  • Elektromechaniczne – wysokie pole elektryczne powoduje powstanie bardzo dużych sił elektrostatycznych deformujących materiał (istnieje wiele charakterystyk wiążących właściwości mechaniczne i elektryczne materiałów).
  • Jonizacyjne – powstające wówczas, gdy występują wyładowania niezupełne w szczelinach gazowych lub miejscach znacznie zwiększonego natężenia pola elektrycznego w materiale (czas potrzebny do przebicia wynosi od ok. jednej do kilkudziesięciu sekund).
  • Starzeniowe – powstające w wyniku wyładowań niezupełnych, ale przy mniejszych wartościach pola elektrycznego, dlatego potrzebuje dłuższego czasu oddziaływania napięcia (rzędu godzin czy lat) oraz dodatkowo podwyższonej temperatury i oddziaływań środowiska.
  • W praktyce proces niszczenia ciała stałego jest wynikiem zachodzenia kilku mechanizmów jednocześnie.

    Elektroda – końcowy element niektórych układów lub urządzeń elektrycznych, przewodnik elektryczny wysyłający ładunek elektryczny lub przyjmujący go z otoczenia, albo kształtujący pole elektrostatyczne w swoim otoczeniu.Pole elektryczne – stan przestrzeni otaczającej ładunki elektryczne lub zmienne pole magnetyczne. W polu elektrycznym na ładunek elektryczny działa siła elektrostatyczna.

    Od mechanizmu prowadzącego do przebicia zależy wartość napięcia przebicia danego materiału.

    Zobacz też[]

  • wytrzymałość elektryczna



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Odbiornik energii elektrycznej (urządzenie odbiorcze) – urządzenie, którego funkcjonowanie jest uzależnione od pobierania energii dostarczanej w postaci prądu elektrycznego.
    Pożar – niekontrolowany proces spalania w miejscu do tego nieprzeznaczonym. Warunkiem zapoczątkowania pożaru (podobnie jak w procesie spalania) jest istnienie trójkąta spalania:
    Ładunek elektryczny ciała (lub układu ciał) – fundamentalna właściwość materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Ciała obdarzone ładunkiem mają zdolność wytwarzania pola elektromagnetycznego oraz oddziaływania z tym polem. Oddziaływanie ładunku z polem elektromagnetycznym jest określone przez siłę Lorentza i jest jednym z oddziaływań podstawowych.
    Prawo Coulomba – jedno z podstawowych praw fizyki, opisujące siłę oddziaływania elektrostatycznego ładunków elektrycznych. Zostało opublikowane w 1785 przez francuskiego fizyka Charlesa Coulomba.
    Zabezpieczenia elektryczne – aparaty elektryczne chroniące obwody elektryczne, urządzenia w nich występujące lub osoby obsługujące przed skutkami nieprawidłowego działania sieci lub urządzeń, np. wystąpieniem zwarć.
    Dielektryk, izolator elektryczny – materiał, w którym bardzo słabo przewodzony jest prąd elektryczny. Może to być rezultatem niskiej koncentracji ładunków swobodnych, niskiej ich ruchliwości, lub obu tych czynników równocześnie.
    Część przewodząca dostępna (ang. exposed-conductive-part ) - część przewodząca urządzenia, którą można dotknąć, nie będąca normalnie pod napięciem, i która może znaleźć się pod napięciem w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej.

    Reklama