Файл: Кудрявцев И.Ф. Полупроводниковые пленочные электронагреватели в сельском хозяйстве.pdf

20

где fl = lgA, b = 0,434В.

Преобразование показывает, что зависимость лога­ рифма удельного объемного сопротивления р от темпе­ ратуры Т в прямоугольных координатах lgp, Т - 1 опи­ сывается уравнением прямой, положение которой опре­ деляется составом стекла.

Экспоненциальная зависимость (10.1) показывает, что электропроводность стекол быстро возрастает с уве­ личением температуры.

Для пленочных нагревателей, работающих от сети

сквозной .электропроводностью диэлектрика в постоян­

22

Активная электропроводность всегда больше сквозной электропроводности v. Общее активное сопро­ тивление изоляции зависит от конструктивных размеров пленочного нагревателя, толщины и состава стеклоэмалевого покрытия. Значительная площадь токопроводящей пленки и малая толщина изоляции обуславливают наличие определенной емкости, а значит, и некоторого емкостного тока утечки на корпус нагревателя.

Диэлектрическая проницаемость е стеклоэмалевой изоляции пленочного нагревателя не является величи­ ной постоянной. Она изменяется в зависимости от тем­ пературы, а также под влиянием приэлектродных явле­ ний у поверхностного слоя нагревательная пленка-стек- лоэмаль. Приэлектродные явления объясняются тем, что при низких частотах за один полупериод успевает обра­ зоваться слой, обедненный переносчиками электричества и, следовательно, обладающий более высоким сопротив­ лением, чем основное стекло. В результате этого обра­ зовывается емкость, включенная последовательно с ос­ новной емкостью стекла, величина которой может дости­ гать больших значений.

Существенное влияние на диэлектрические свойства стеклоэмалевой изоляции оказывает также технология эмалирования. В отличие от стекла мельничные и дру­ гие тугоплавкие добавки, условия обжига, качество ме­ талла приводят к тому, что полученный стекловидный

-слой состоит из расплавленных частиц эмали, обволаки­ вающих неуспевшие прореагировать с ними частицы до­ бавок и пузырьков, выделившихся при плавлении газов. Условия охлаждения обожженной эмали определяют степень ее кристаллизации. -

Основные диэлектрические свойства стеклоэмалевой изоляции пленочного электронагревателя определяют состав стеклоэмали, состав пленки и технологию эмали­ рования. Определение этих свойств теоретическим пу­ тем затруднительно и требует экспериментального иссле­ дования.

. По электрическим свойствам почти все стекла делят на четыре группы: щелочные, бесщелочные, полупровод­ никовые и стекла с электронной проводимостью [25]. Для изоляции пленочных электронагревателей сущест­ венное значение имеют стеклоэмали, относящиеся к пер­ вым двум группам стекол.

23

р

332

Исследования показали, что стеклоэмали имеют зна­ чительную температурную зависимость р(Т) . При этом для эмалей, содержащих щелочь, абсолютное значение р зависит от количества и соотношения щелочных окис­ лов в составе при почти равной скорости изменения

25

Т а б л п ц а 7. Коэффициенты а и b стеклоэмалей

сопротивления с температурой. При увеличении щелоч­ ных окислов в составе удельное сопротивление умень­ шается, однако при совместном содержании различных щелочных окислов в эмали 127 наблюдается полище­ лочной эффект увеличения сопротивления. Максималь­ ное значение удельного сопротивления при минималь­ ной скорости его изменения с температурой имеет бес­ щелочная эмаль 332.

На рис. 6 представлены зависимости е (t) при часто­

1115 те'{1.4 <? Т-1

75- 1,2

Рис. 6. Зависимости диэлектрической проницаемости s и тангенса угла диэлектрических потерь tga (пунктирные кривые) стеклоэма­ лей от температуры.

26