Колика је диелектрична чврстоћа? Покушајмо да разумемо овај појам, идентификујемо карактеристике овог индикатора.
Дефиниције
Диелектрици су супстанце које су лошеили уопште не проводе струју. Вредност густине у таквој супстанци носилаца наелектрисања (електрона) не прелази 108 комада по кубном центиметру. Главна карактеристика електричних изолационих материјала је њихова способност поларизације у спољашњем пољу. Диелектрици укључују гасовите супстанце, разне смоле, стакло и полимерне материјале. Вода је хемијски чист изолатор.
Диелектричне карактеристике
Ова група укључује пироелектрике,фероелектрика, релаксора, пиезоелектрика. У савременој технологији активно се користе пасивна и активна својства таквих материјала, па ћемо се детаљније задржати на њима.
Пасивна својства изолатора се примењују када се користе у конвенционалним кондензаторима.
Разматрају се електрични изолациони материјалидиелектрика који спречавају губитак електричних наелектрисања. Уз њихову помоћ можете одвојити електрична кола једни од других, делове уређаја од проводних делова. У таквим ситуацијама диелектрична константа не игра посебну улогу.
Активни (контролисани) диелектрици су пироелектрици, фероелектрици, електролуминофори, материјали за капије и емитери у ласерској техници.
Потражња за диелектричним материјалима расте сваке године. Разлог је повећање капацитета индустријских предузећа и комерцијалних објеката.
Поред тога, повећана потражња за диелектрицима може се приписати повећању броја комуникација и разних електричних уређаја.
У технологији је од посебног значаја диелектрична чврстоћа изолатора, повезана са распоредом молекула и атома у кристалној решетки.
Класификација
Под различитим условима диелектрични материјалможе да испољава различите изолационе карактеристике, што одређује обим његове примене. На пример, диелектрична чврстоћа се мења у зависности од температуре.
У зависности од структуре, разликују се органски и неоргански електроизолациони материјали.
Са развојем електроформирала се индустрија и производња диелектричних материјала од минерала. Недавно је технологија толико побољшана да је било могуће значајно смањити трошкове производње, због чега су минерални диелектрици заменили хемијске и природне материјале.
Минерални диелектрични материјали
Таква једињења укључују:
- Инсталација, алкална, лампа, кондензаторска стакла, која се састоје од мешавине различитих оксида. Са увођењем оксида алуминијума, калцијума, силицијума, повећава се диелектрична чврстоћа материјала.
- Стаклени емајли су материјали у којима се танак слој емајла наноси на металну површину.
- Светловоди, који су посебна врста стаклопластике која води светлост.
- Керамички производи.
- Мица.
- Азбест.
Упркос таквој разноликости електричних изолационих материјала, далеко је од увек могуће заменити један диелектрик другим.
Диелектрична чврстоћа изолације је важно својство, али није једина особина на коју се скреће пажња при избору таквих материјала.
Посебна пажња се такође поклања термичким, механичким, другим физичким и хемијским својствима, укључујући могућност различитих врста обраде, цену, доступност материјала.
Испитивање диелектричне чврстоће се спроводи како би се максимизирала сигурност рада уређаја и уређаја.
Електрична изолациона нафтна уља
Трансформаторско уље које се користи за напајањетрансформатора, има највећу распрострањеност у електротехници међу течним изолационим материјалима. Испуњава поре у изолацији влакана, растојање између намотаја, повећава диелектричну чврстоћу изолације и промовише уклањање топлоте. Поред тога, трансформаторско уље се широко користи у високонапонским уљним прекидачима. У таквим уређајима, електрични лук се прекида између дивергентних контаката прекидача, због чега се канал лука брзо хлади и гаси. За добијање нафтних минералних електроизолационих уља користи се уље, при чему се врши његова постепена дестилација са постепеним одвајањем у свакој фази фракције и детаљним пречишћавањем од нечистоћа коришћењем сумпорне киселине, након чега следи прање и сушење.
Диелектрична чврстоћа таквог уља јеје вредност која је веома осетљива на влагу. Чак и са незнатном примесом воде у уљу, примећује се значајно смањење ове физичке вредности. Под дејством електричног поља, капљице емулговане воде се увлаче на она места у којима јачина поља има максималну вредност, услед чега се развија слом.
Са наглим смањењем диелектричне чврстоћеуља, садржи не само молекуле воде, већ и влакнасте нечистоће. Они апсорбују воду, што значајно утиче на електричне карактеристике диелектричне течности.
Уља за каблове
Користе се у производњи електричних каблова. Када је њихова папирна изолација импрегнирана уљима, повећава се уклањање топлотних губитака.
Постоје различите врсте уља за каблове.На примјер, за импрегнацију енергетских каблова од алуминијумских и оловних омотача користи се уље марке КМ-25, које има кинематичку вискозност од најмање 23 милиметра у секунди, а тачку течења не више од 1000 степени. Да би се повећао вискозитет уља, додаје се колофонијум или синтетички згушњивач.
Пре употребе диелектрика, извршите тест диелектричне чврстоће.
Течни синтетички диелектрици
Ови изолациони материјали су супериорни унеке карактеристике нафтних уља. Имају склоност електричном старењу, што негативно утиче на својства под утицајем електричног поља повећаног интензитета.
Да би се решио овај проблем, импрегнација кондензатора се врши поларним течним диелектриком.
Провера диелектричне чврстоће је обавезна мера за одабир најефикаснијег типа изолатора.
Хлоровани угљоводоници
Добијају се од различитих угљоводоника супституцијомједан или више атома водоника са хлором. Хлоровани дифенил је најчешћи тип таквог диелектрика. Има висок вискозитет, има основне карактеристике које одговарају ГОСТ-у. Електрична чврстоћа овог изолатора је већа од осталих неполарних нафтних уља, па се приликом употребе запремина кондензатора скоро преполовила. Међу предностима хлорисаних бифенила истичемо њихову несагоривост, а недостаци су токсичност и висока цена.
Међу јефтиним домаћим материјалима са одличним изолационим карактеристикама издвајамо мешавину изобутена и његових изомера (октола) добијених као резултат крекинга уља.
Природни изолатори
Колофонијум, који је добијена крхка смолаод смоле, садржи органске киселине. Добро се раствара у нафтним уљима и користи се као маса за пуњење и импрегнацију каблова.
Танак слој биљног уља, који пада на површину материјала, формира танак филм, повећавајући изолационе карактеристике дела.
Разлози губитка диелектричне чврстоће
У оним диелектрицима који се користе напракса, постоје бесплатне накнаде. Када се електрони крећу, електрична проводљивост се повећава. Пошто има мало пуњења, изолатори успешно пролазе овај тест. Диелектрична чврстоћа изолатора одређује главне области њихове индустријске примене.
Изолација је неопходна за изоловање струје, подешавање температуре, јачине електричног поља и других карактеристика које имају уређаји и уређаји.
Ако се пиезоелектрик користи као диелектрик у кондензатору, он мења своје линеарне карактеристике под утицајем наизменичног напона, претвара се у генератор ултразвучних вибрација.
Закључак
Технологија и карактеристике рада електронске и електричне опреме одређују различите захтеве за параметре диелектричних материјала.
Практично коришћени изолатори имају мало електрона у својој запремини, па при константном напону пропуштају минималну струју, која се назива струја цурења.
Ако са повећањем напона примењеног на изолацију, вредност јачине поља у диелектрику пређе одређену вредност, изолатор губи своје електричне изолационе карактеристике.
Пролазна струја која тече кроз изолатор се повећава, а његов отпор се смањује, што доводи до кратког споја електрода.
Ова појава се назива диелектрични слом.У случају када напон који се примењује на диелектрик достигне критичну вредност, примећује се нагло повећање пролазне струје, напон на електродама се смањује, као резултат неповратних промена, електрични отпор изолатора се смањује.
У зависности од параметара снаге и енергетске изолације, након квара настаје варница, што доводи до топљења, горења, пуцања, као и других промена како на диелектрику тако и на електродама.
Правилним избором електричних изолационих материјала можете осигурати несметан рад електричних уређаја и техничких уређаја.
