Električna moč dielektrik

Kakšna je električna moč dielektrika? Poskusimo razumeti ta izraz, da bi razkrili značilnosti tega kazalnika.

Opredelitve

Dielektriki so snovi, ki električne energije ne vodijo slabo ali popolnoma. Gostota takšne snovi nosilcev polnil (elektronov) ne presega 108 kosov na kubični centimeter. Glavna značilnost električni izolacijski materiali je njihova sposobnost polarizacije na zunanjem polju. Dielektriki vključujejo plinaste snovi, različne smole, steklo, polimerne materiale. Kemično čisti izolator je voda.

Značilnosti dielektrik

V to skupino spadajo piroelektriki, ferroelektriki, relaksorji, piezoelektriki. Pasivne in aktivne lastnosti takšnih materialov se aktivno uporabljajo v sodobni tehnologiji, zato se na njih podrobneje posvetimo.

Pasivne lastnosti izolatorjev se uporabljajo, kadar se uporabljajo v običajnih kondenzatorjih.

Izolacijski materiali upoštevajo dielektrike, ki ne dovoljujejo izgube električne energije. Z njihovo pomočjo je mogoče ločiti električne tokokroge, dele naprav iz prevodnih delov drug od drugega. V takih primerih dielektrična prepustnost nima posebne vloge.

Aktivni (nadzorovani) dielektriki so piroelektriki, ferroelektriki, elektroluminofori, materiali za vrata in radiatorje v laserski tehnologiji.

Povpraševanje po dielektričnih materialih se vsako leto povečuje. Razlog je povečanje zmogljivosti industrijskih podjetij in poslovnih institucij.

Poleg tega je povečano povpraševanje po dielektrikih mogoče pojasniti s povečanjem števila komunikacijske opreme in različnih električnih naprav.

V inženirstvu ima posebna vloga električna moč izolatorjev, ki je povezana z razporeditvijo molekul in atomov v kristalni rešetki.

Razvrstitev

V različnih pogojih ima dielektrični material različne izolacijske karakteristike, ki določajo obseg njegove uporabe. Na primer, odvisno od temperature, se električna moč spremeni.

Odvisno od strukture so izolirani organski in anorganski električni izolacijski materiali.

Z razvojem elektroindustrije je nastala tudi proizvodnja dielektričnih materialov iz mineralov. Tehnologija se je v zadnjem času izboljšala, da je bilo mogoče bistveno zmanjšati proizvodne stroške zaradi mineralnih dielektrik, ki jih nadomeščajo kemični in naravni materiali.

Mineralni dielektrični materiali

Take spojine vključujejo:

• Instalacija, alkalna, svetilka, kondenzacijsko steklo, sestavljena iz mešanice različnih oksidov. Pri nanašanju aluminija, kalcija in silicijevih oksidov se električna trdnost materiala dvigne.
• Steklene emajle so materiali, v katerih se na kovinsko površino nanese tanek sloj emajla.
• Svetlobni vodniki, ki so posebna vrsta svetlobno prevodnih steklenih vlaken.
• Keramični izdelki.
• Mica.
• Azbest.

Kljub takšni vrsti električnih izolacijskih materialov ni vedno mogoče zamenjati drugega z enim samim dielektričnim materialom.

Električna trdnost izolacije je pomembna lastnost, vendar ne samo opozarjamo na to pri izbiri takšnih materialov.

Posebno pozornost posvečamo tudi toplotnim, mehanskim, drugim fizikalnim in kemičnim lastnostim, vključno s sposobnostjo različnih vrst obdelave, stroškov in razpoložljivosti materialov.

Preverjamo električno trdnost izolacije, da zagotovimo največjo varnost delovanja naprav in naprav.

Električno izolacijsko olje

Transformatorsko olje, ki se uporablja za energetske transformatorje, ima največjo porazdelitev v elektrotehniki med tekočinami izolacijski materiali. Izpolnjujejo pore v vlaknati izolaciji, razdalji med navitji, povečujejo električno trdnost izolacije, spodbujajo odstranjevanje toplote. Poleg tega se aktivno uporablja transformatorsko olje oljni odklopniki visoka napetost. V takih napravah, med različnimi kontakti prekinjevalca, se zlomi električni lok, zaradi česar se lok loku hitro ohladi in ugasne. Pri proizvodnji naftnih mineralnih električnih izolacijskih olj se s postopno destilacijo uporablja olje s postopnim ločevanjem na vsaki stopnji frakcije in natančnim čiščenjem nečistoč z žveplovo kislino, naknadnim pranjem in sušenjem.

Električna moč tega olja je vrednost, ki je zelo občutljiva na vlago. Tudi z rahlo nečistočo vode v olju opazimo znatno zmanjšanje te fizične količine. Pod delovanjem električnega polja kapljice emulzirane vode potegnejo v tista mesta, kjer ima poljska jakost največjo vrednost, zaradi česar nastane razkroj.

Z ostrim zmanjšanjem električne trdnosti olja vsebuje ne samo vodne molekule, temveč tudi vlaknaste nečistoče. Absorbirajo vodo, kar bistveno vpliva na električne značilnosti tekočega dielektrika.

Kabelska olja

Uporabljajo se pri proizvodnji električnih kablov. Pri impregniranju papirne izolacije z olji se izguba toplote poveča.

Obstajajo različne vrste kabelskih olj. Na primer, za impregnacijo močnostnih kablov aluminija in svinčenih lupin se uporablja olje KM-25, ki ima kinematično viskoznost ne manj kot 23 milimetrov na sekundo, točka prelivanja ne presega 1000 stopinj. Da bi povečali viskoznost olja, mu dodamo kolofon ali sintetično zgoščenko.

Pred uporabo dielektrika se opravi preskus dielektrične trdnosti.

Tekoči sintetični dielektriki

Ti električni izolacijski materiali v nekaterih značilnostih nadkažujejo olja. Težijo k električnemu staranju, ki negativno vpliva na lastnosti pod vplivom električnega polja povečane napetosti.

Da bi obvladali podoben problem, impregnacijo kondenzatorjev opravlja polarni tekoči dielektrik.

Preverjanje električne moči je obvezen ukrep, ki omogoča izbiro najučinkovitejšega tipa izolatorja.

Klorirani ogljikovodiki

Te so pridobljene iz različnih ogljikovodikov z zamenjavo enega ali več atomov vodika s klorom. Kot najpogostejša vrsta takšnih dielektrik je kloriran bifenil. Ima visoko viskoznost, ima glavne lastnosti, ki ustrezajo GOST. Električna trdnost tega izolatorja je višja od drugih nepolarnih olj, zato se kondenzatorski volumen skoraj dvakrat zmanjša pri uporabi. Med prednostmi kloriranih bifenilov razlikujemo njihovo negorljivost in pomanjkljivosti so strupenost in visoki stroški.

Med poceni gospodinjskimi materiali z odličnimi izolacijskimi lastnostmi ločimo zmes izobutena in njegovih izomerov (oktola), pridobljenih kot posledica razpok nafte.

Naravni izolatorji

Rosina, ki je krhka smola, pridobljena iz gumije, ima v svoji sestavi organske kisline. Je zelo topen v naftnih oljih, ki se uporabljajo kot ulivanje in impregniranje kabelskih spojin.

Tanka plast rastlinskega olja, ki doseže površino materiala, tvori tanek film, ki povečuje izolacijske lastnosti dela.

Vzroki za izgubo električne trdnosti

V teh dielektrijih, ki se uporabljajo v praksi, so brezplačni stroški. Ko se gibljejo elektroni, se poveča električna prevodnost. Ker je malo stroškov, izolatorji uspešno opravijo tak test. Električna trdnost izolatorjev določa glavna področja njihove industrijske uporabe.

Izolacija je potrebna za izolacijo toka, temperaturnega nadzora, jakosti električnega polja, drugih značilnosti, ki jih imajo naprave in naprave.

Če se piezoelektrični element uporabi kot dielektrični v kondenzatorju, pod vplivom izmenične napetosti spremeni svoje linearne lastnosti, se spremeni v generator ultrazvočnih vibracij.

Zaključek

Tehnologija in značilnosti delovanja radijske elektronike in električne opreme določajo različne zahteve za parametre dielektričnih materialov.

Praktično uporabljani izolatorji imajo v svojih volumnih nekaj elektronov, zato pri konstantni napetosti prehajajo minimalni tok, ki se imenuje tok puščanja.

Če s povečanjem napetosti, ki se uporablja za izolacijo, vrednost poljske jakosti v dielektriku presega določeno vrednost, izolator izgubi svoje električne izolacijske lastnosti.

Tok, ki teče skozi izolator, se poveča in njegova upornost se zmanjša, kar povzroči kratko vezje elektrod.

Podoben pojav se imenuje dielektrična razčlenitev. V primeru, ko napetost na dielektriku doseže kritično vrednost, opazimo močno povečanje tokovnega toka, se električna napetost izolatorja zmanjšuje zaradi napetosti na elektrodah.

Odvisno od parametrov moči in energetske izolacije se po razpadu pojavi iskra, ki vodi do taljenja, perečanja, razpokanja in tudi drugih sprememb v dielektriki in elektrodah.

S pravilnim izborom električnih izolacijskih materialov je mogoče zagotoviti neprekinjeno delovanje električnih naprav in tehničnih naprav.