Hva er den dielektriske styrken til et dielektrikum? La oss prøve å forstå dette begrepet, for å identifisere funksjonene til denne indikatoren.
Definitions
Dielektriske stoffer er stoffer som ikke leder strøm godt eller fullstendig. Verdien av tettheten i et slikt stoff av ladningsbærere (elektroner) overstiger ikke 108 stykker per kubikkcentimeter. Hovedkarakteristikken til elektriske isolasjonsmaterialer er deres evne til å polarisere i et eksternt felt. Dielektriske stoffer inkluderer gassformige stoffer, forskjellige harpikser, glass og polymere materialer. Den kjemisk rene isolatoren er vann.
Dielektriske egenskaper
Denne gruppen inkluderer pyroelektrisk, ferroelektrisk, relaxor, piezoelektrisk. Passive og aktive egenskaper til slike materialer brukes aktivt i moderne teknologi, så vi vil dvele ved dem mer detaljert.
De passive egenskapene til isolatorer gjelder når de brukes i konvensjonelle kondensatorer.
Elektriske isolasjonsmaterialer er dielektriske stoffer som ikke tillater tap av elektriske ladninger. Med deres hjelp er det mulig å skille elektriske kretser fra hverandre, deler av enheter fra ledende deler. I slike situasjonerpermittivitet har ingen spesiell rolle.
Aktiv (kontrollert) dielektrikum er pyroelektrikk, ferroelektrikk, elektroluminoforer, materialer for lukkere og emittere i laserteknologi.
Etterspørselen etter dielektriske materialer øker hvert år. Årsaken er økningen i kapasiteten til industribedrifter og kommersielle institusjoner.
I tillegg kan den økte etterspørselen etter dielektrikum forklares med økningen i antall kommunikasjoner og ulike elektriske apparater.
I teknologi er den elektriske styrken til isolatorer av spesiell betydning, forbundet med arrangementet av molekyler og atomer i krystallgitteret.
klassifisering
Under forskjellige forhold kan det dielektriske materialet ha forskjellige isolasjonsegenskaper, noe som bestemmer omfanget av dets bruk. For eksempel endres dielektrisk styrke med temperaturen.
Avhengig av strukturen, skilles organiske og uorganiske elektriske isolasjonsmaterialer.
Etter hvert som elektroindustrien utviklet seg, utviklet det seg også produksjonen av dielektriske materialer fra mineraler. Teknologien har nylig forbedret seg så mye at det har vært mulig å redusere produksjonskostnadene betydelig, som et resultat av at mineraldielektriske stoffer har erstattet kjemiske og naturlige materialer.
Mineral dielektriske materialer
Slike forbindelser inkluderer:
- Installasjon, alkalisk, lampe,kondensatorglass, bestående av en blanding av forskjellige oksider. Når du lager oksider av aluminium, kalsium, silisium, øker den elektriske styrken til materialet.
- Glassemaljer er materialer der et tynt lag med emalje påføres en metalloverflate.
- Lysledere, som er en spesiell type lysledende glassfiber.
- Keramikkgjenstander.
- Mica.
- Asbest.
Til tross for så mange forskjellige elektriske isolasjonsmaterialer, er det langt fra alltid mulig å erstatte ett dielektrikum med et annet.
Den elektriske styrken til isolasjonen er en viktig egenskap, men det er ikke det eneste man må ta hensyn til når man velger slike materialer.
Spesiell oppmerksomhet rettes også mot termiske, mekaniske, andre fysiske og kjemiske egenskaper, inkludert evnen til ulike typer prosessering, kostnader, tilgjengelighet av materialer.
Kontroll av den elektriske styrken til isolasjonen utføres for å sikre maksimal sikkerhet for driften av instrumenter og enheter.
Elektrisk isolerende petroleumsoljer
Transformatorolje, brukt til krafttransformatorer, har den maksimale fordelingen innen elektroteknikk blant flytende isolasjonsmaterialer. De fyller porene i den fibrøse isolasjonen, avstanden mellom viklingene, øker den dielektriske styrken til isolasjonen, fremmer varmefjerning. I tillegg brukes transformatorolje aktivt i høyspenningsoljebrytere. I slike enheter, mellom divergerendekontaktene til bryteren bryter den elektriske lysbuen, som et resultat av at lysbuekanalen raskt avkjøles og slukkes. For å oppnå elektriske isolasjonsoljer fra petroleum, brukes olje som utfører trinnvis destillasjon med en faseseparasjon av en fraksjon på hvert trinn og detaljert rensing fra urenheter med svovelsyre, etterfulgt av vasking og tørking.
Den elektriske styrken til en slik olje er en verdi som er svært følsom for fuktighet. Selv med en liten innblanding av vann i oljen, observeres en betydelig reduksjon i denne fysiske mengden. Under påvirkning av et elektrisk felt trekkes dråper av emulgert vann inn på de stedene hvor feltstyrken har en maksimal verdi, som et resultat av at det oppstår et sammenbrudd.
Med en kraftig reduksjon i den elektriske styrken til oljen inneholder den ikke bare vannmolekyler, men også fibrøse urenheter. De absorberer vann, noe som i betydelig grad påvirker de elektriske egenskapene til det flytende dielektrikumet.
Kabeloljer
De brukes i produksjon av elektriske strømkabler. Når papirisolasjonen deres er impregnert med oljer, øker fjerningen av varmetapet.
Det finnes forskjellige typer kabeloljer. For eksempel, for impregnering av strømkabler av aluminium og blykapper, brukes olje av merket KM-25, som har en kinematisk viskositet på minst 23 millimeter per sekund, et flytepunkt på ikke mer enn 1000 grader. For å øke viskositeten til oljen tilsettes kolofonium ellersyntetisk fortykningsmiddel.
Før du bruker et dielektrikum, test den dielektriske styrken til isolasjonen.
Flytende syntetisk dielektrikum
Disse elektriske isolasjonsmaterialene er på noen måter overlegne petroleumsoljer. De har en tendens til elektrisk aldring, noe som påvirker egenskapene negativt under påvirkning av et elektrisk felt med økt intensitet.
For å håndtere dette problemet, er kondensatorer impregnert med et polart flytende dielektrikum.
Å sjekke den elektriske styrken er et obligatorisk tiltak for å velge den mest effektive typen isolator.
Klorerte hydrokarboner
De fås fra forskjellige hydrokarboner ved å erstatte ett eller flere hydrogenatomer med klor. Den vanligste typen slike dielektriske midler er klorert bifenyl. Den har høy viskositet, har hovedegenskapene som tilsvarer GOST. Den elektriske styrken til denne isolatoren er høyere enn andre ikke-polare petroleumsoljer, derfor halveres volumet av kondensatoren ved bruk av den. Blant fordelene med klorerte bifenyler fremhever vi deres ubrennbarhet, og ulempene er toksisitet og høye kostnader.
Blant rimelige husholdningsmaterialer med utmerkede isolasjonsegenskaper fremhever vi en blanding av isobuten og dets isomerer (oktol), oppnådd som et resultat av oljesprekker.
Naturlige isolatorer
Rosin,som er en sprø harpiks oppnådd fra harpiks, inneholder organiske syrer i sammensetningen. Det løser seg godt i petroleumsoljer og brukes som tette- og impregneringskabelforbindelser.
Et tynt lag vegetabilsk olje som faller på overflaten av materialet, danner en tynn film som øker isolasjonsegenskapene til delen.
Årsaker til tap av elektrisk styrke
I de dielektrika som brukes i praksis er det gratis kostnader. Når elektroner beveger seg, øker den elektriske ledningsevnen. Siden det er få ladninger, klarer isolatorene denne testen. Den elektriske styrken til isolatorer bestemmer hovedområdene for deres industrielle bruk.
Isolasjon er nødvendig for strømisolering, temperaturkontroll, elektrisk feltstyrke, andre egenskaper som enheter og enheter har.
Hvis et piezoelektrikum brukes som et dielektrikum i en kondensator, endrer det sine lineære egenskaper under påvirkning av en vekselspenning, blir til en generator av ultralydvibrasjoner.
Konklusjon
Teknologi og funksjoner for drift av radio-elektronisk og elektrisk utstyr bestemmer ulike krav til parametrene til dielektriske materialer.
Isolatorer som brukes til praktiske formål har få elektroner i volumet, så ved konstant spenning passerer de en minimumsstrøm, k alt lekkasjestrøm.
Hvis spenningen stiger,påført isolasjonen, vil verdien av feltstyrken i dielektrikumet overstige en viss verdi, vil isolatoren miste sine elektriske isolasjonsegenskaper.
Gjennomstrømmen som flyter gjennom isolatoren øker og motstanden avtar, noe som får elektrodene til å kortslutte.
Dette fenomenet kalles dielektrisk sammenbrudd. I tilfelle når spenningen påført dielektriske når en kritisk verdi, observeres en kraftig økning i gjennomstrømmingen, spenningen på elektrodene avtar, som et resultat av irreversible endringer, reduseres den elektriske motstanden til isolatoren.
Avhengig av parametrene for kraft- og energiisolasjon, oppstår det en gnist etter et sammenbrudd, som fører til smelting, brenning, sprekkdannelse og andre endringer i både dielektrikumet og elektrodene.
Med riktig utvalg av elektriske isolasjonsmaterialer kan du sikre jevn drift av elektriske apparater og tekniske apparater.
