CONDUCTIVITATEA MATERIALELOR ELECTROIZOLANTE

Conductivitatea materialelor electroizolante

In ­concluziile la teoria zonelor de energie s‑a stabilit ca la corpurile electroizo­lan­te zona de valenta este complet ocupata de electroni (fig. 1.1.) iar zona interzisa es­te suficient de mare pentru ca la temperaturi cu campuri electrice normale sa nu fie posibila trecerea electronilor in zona de conductie si respectiv aparitia curentului e­lec­­tric in dielectric. In aceste conditii conductibilitatea dielectricilor nu este de natu­ra electronica ci de natura ionica. Totusi la campuri electrice intense (peste 10²  [kV/cm]), in dielectricii solizi apare si o conductibilitate de natura electronic.

Daca se reprezinta deci conductivitatea electrica in functie de intensitatea cam­pului electric E (fig. 1.2.) se constanta ca valoarea totala a conductivitatii s nu depin­de de E pana la intensitati de aproximativ (10 kV/cm) ca si in cazul legii lui Ohm.

Peste (10   10² kV/cm) conductivitatea creste foarte repede cu E, datorita com­ponentei electronice a conductiei, dupa care se ajunge la strapungere (la aproxi­ma­tiv 10³ kV/cm). Domeniul in care s depinde de E, este explicat prin relatia lui Poole:

(1.21.)

unde A si B sunt constante de material.

Figura 1.2.Variatia conductivitatii electrice cu intensitatea campului electric

Pe de alta parte in camp electric invariabil dupa punerea sub tensiune a dielec­tri­cului, curentul variaza in timp ca in fig. 1.3. datorita curentilor de polarizare i_p, care se atenueaza dupa un interval de timp de cateva secunde sau minute, dupa felul po­la­rizarii, prin dielectric continuand sa treaca numai curentul de conductie (i_c).

Figura 1.3.Variatia in timp a curentului total

Ca urmare la determinarea rezistivitatilor dielectricilor, curentul se citeste dupa aplicarea tensiunii, la 1   3 minute pentru a se obtine numai componenta de conduc­tie. Prin urmare dielectricii nu prezinta rezistivitati infinite. Ordinul de marime al re­zis­tivitatilor depinde de starea de agregare a dieletricilor si se modifica in timp dato­ri­ta unor conditii de mediu, ca umiditatea, temperatura, presiunea, forma si valoa­rea ten­siunii aplicate etc. Din aceasta cauza pentru sistemele de izolatie ale agrega­te­lor electrotehnice de mare importanta sunt prevazute verificarii periodice ale starii izo­la­tiei.

In functie de starea de agregare a dielectricilor se pun in evidenta unele particu­laritati ale procesului de conductie.