Przebicie elektryczne

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

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[ | edytuj kod]

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[ | edytuj kod]

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[ | edytuj kod]

  • wytrzymałość elektryczna




  • 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