Реферат-2 Тақырыбы : Диэлектриктік шығындардың табиғаты Орындаған: Бекберген Ә. Б тексерген: Дюсенбаев Т. С
Диэлектриктердегі шығындардың жалпы сипаттамасы
жүктеу/скачать 243,66 Kb.
|
реферат Б.А
| Диэлектриктердегі шығындардың жалпы сипаттамасы
Электр өрістегі әрбір диэлектрик, өрістің кернеулігі 𝐸 критикалық мәннен асып кетсе, өзінің оқшауламалы қасиеттерін жоғалтады. Бұл құбылыс диэлектриктердің тесілуі деп аталады. Тесілу жүріп өткен кездегі кернеу – 𝑈т - тесілу кернеуі деп, ал соған сәйкес – 𝐸т - тесілу кернеулігі диэлектриктің электрлік беріктігі деп аталады. Өрістің тесілу кернеулігі 𝐸т, тесілу кернеуінің 𝑈т, тесулі орнындағы диэлектриктің қалыңдығына қатынасымен анықталады. , (1) мұндағы ℎ - диэлектриктің қалыңдығы, см немесе мм; СИ-жүйесінде 𝐸т шамасы В/м беріледі. Тесілу кернеуі 𝑈т киловольтпен өлшенеді. Практика арнауында диэлектриктердің электрлік беріктігінің сандық мәнін қолайлы санау үшін тесетін кернеуді киловольтпен, ал заттың қалыңдығын милиметрмен өлшеген дұрыс. Сонда электрлік беріктік болады кВ/мм. Сан мағынасын сақтау үшін және СИ жүйесіне өту үшін МВ/м деген өлшем бірлігімен пайдалануға болады. . Газдарды тесіп өту фотонды және соққы ионданумен анықталады. Сұйық заттарды тесу және жылулық иондану үрдісінің әсерінен болады. Сұйық заттардың тесілуіне ең маңызды себепкер ол бөтен қоспалардың болуы. Қатты денелердің тесілуі электр өрісінің әсерінен пайда болатын электрлік және жылулық процестерінің арқасында өтеді. Электрлік тесілу құбылысы күшті электр өрісінде туатын және тесілу кезінде бір жерінде кенеттен электр тоғының тығыздығын болдыратын электрондық процестермен байланысты. Электрлік тесілу құбылысы күшті электр өрісінде туатын және тесілу кезінде бір жерінде кенеттен электр тоғының тығыздығын болдыратын электрондық процестермен байланысты. Жылулық тесілу диэлектриктің электр өрісінде қызуының арқасындағы активті кедергінің азаюынан болатын құбылыс. Бұл үрдіс активтік тоқтың өсуіне және ары қарай диэлектрикті қыздырып термиялық бұзылуына әкеп соғады. Жоғары кернеудің ұзақ уақытта әрекеттенуі диэлектрикті өрісінің әсерінен электрохимиялық процестерге келтіреді, нәтижесінде 𝐸т төмендейді, яғни оқшауламаның электрлік тозуы жүреді. Мұндай тозудың мерзімі шектеледі. Сонымен, газдардың тесілуі – электрлік тесілу құбылысы. Сондықтан газ тесілу сандық мағынасы кернеудің максималды (амплитудалық) мәніне жатады. Ал сұйық және қатты диэлектриктерді тесіп бұзуға жылулық процестер көп үлесін қосқаны үшін диэлектрикке айнымалы кернеуді бергенде сандық мағынасы әрекет етуші (действующее) мәніне жатады. Қатты диэлектрик бетінің ауданы разрядты беттік тесілу немесе беттік жабын деп аталады. Беттік разряд шамасына электродтар мен диэлектрик конфигурациясымен бейімделген электрлі өріс пішіні, айнымалы тоқ жиілігі, диэлектрик бетінің қалпы, ауа қысымы әсер етеді. Диэлектрик үлгісінің вольтамперлік сипаттамасы қарапайым кернеулер кезінде сызықты болады, 𝑈-кернеудің 𝐸т - тесілу кернеуіне жақындауымен сызықтылықтан ауытқиды, ал тесілу сәтінде диэлектрик арқылы өтетін тоқ болатындай лезде жоғарылайды. 1-сурет. Электрлі оқшауламаның вольтамперлік сипаттамасы Тесілу орнында доға пайда болады және электродтар арасындағы өткізгіш канал үлгі қысқа тұйықталған болып қалады. Ондағы кернеу токтың жоғарылауына қарамастан нөлге дейін түседі. Газдар немесе сұйық диэлектриктердегі тесілу кезінде, молекулалардың қозғалмалы күшімен, тесілген бөлімше 𝑈-кернеуін түсіріп алғаннан кейін өзінің алғашқы қасиеттерін қайта орнатады. Қатты диэлектриктердің тесілуі кезінде, онда дұрыс емес пішінді тесілген күйдірілген немесе ерітілген қуыс түріндегі із қалады. Өткізгіш іздердің құрылуымен байланысты қатты диэлектрик бетінің беттік тесілумен зақымданылуы трекинг деп аталады. Электрлі оқшауламаның номиналды кернеуі 𝑈н тесілу кернеуінен 𝑈т төмен болу керек . Бұл қатынасты электрлі беріктіктің қор коэффициенті деп атайды. Диэлектриктің тесілу кернеуі 𝑈т кернеуді 𝑈 келтіру уақытымен байланысты болады. Осылайша, импульсті кернеулерде тесілу тұрақты немесе айнымалы кернеулер 𝑈 жағдайымен салыстырғанда кернеудің 𝑈 үлкен мәндерінде жүріп өтеді. Кернеудің жоғарылауы кезінде шамасын статикалық тесілу кернеуі, ал импульстердің әсер етуі кезіндей импульсті тесілу кернеуі деп атайды. 𝑘имп - импульстік коэффициент деп аталады. Лездік біртекті емес өрістердегі 𝑘имп коэффициенті 1,5- ке дейінгі мәнге жете алады. Электрлік оқшаулау материалдарының ерекшеліктері қатты диэлектриктердің сынуының қарастырылған түрлері қазіргі заманғы электротехникада қолданылды. Қазіргі уақытта технологияда қолданылатын сұйық және жартылай сұйық диэлектрлік материалдардың ішінде трансформатор және конденсатор майлары, сондай-ақ синтетикалық сұйықтықтар: sovtol, sovol қызығушылық тудырады. Минералды майлар шикі мұнайды фракциялық айдау нәтижесінде алынады. Олардың жеке түрлерінің арасында тұтқырлық, электрлік сипаттамалары бойынша айырмашылықтар бар. Мысалы, кабельдік және конденсаторлық майлар жоғары тазалау дәрежесіне ие, сондықтан олар керемет диэлектрлік сипаттамаларға ие. Жанбайтын синтетикалық сұйықтықтар-sovtol және sovol. Біріншісін алу үшін кристалды дифенилді хлорлау реакциясы жүргізіледі. Бұл мөлдір тұтқыр сұйықтық уыттылыққа ие, шырышты қабығын тітіркендіреді, сондықтан мұндай диэлектрикпен жұмыс жасау кезінде сақтық шараларын мұқият сақтау керек. Совтол-трихлорбензол мен соволдың қоспасы, сондықтан бұл электрлік оқшаулағыш материал тұтқырлықтың төменгі мәнімен сипатталады. Екі синтетикалық сұйықтық өнеркәсіптік айнымалы және тұрақты ток құрылғыларында орнатылған заманауи қағаз конденсаторларын сіңдіру үшін қолданылады. Органикалық жоғары полимерлі диэлектрлік материалдар көптеген мономер молекулаларынан тұрады. Кәріптас, табиғи резеңке жоғары диэлектрлік сипаттамаларға ие. Балауыз материалдарында, мысалы, керезин мен парафин, балқу температурасы нақты көрсетілген. Мұндай диэлектриктер поликристалды құрылымға ие. Қазіргі электротехникада композициялық материалдар болып табылатын пластмассалар сұранысқа ие. Олардың құрамында полимерлер, шайырлар, бояғыштар, тұрақтандырғыш заттар, сондай-ақ пластиктендіретін компоненттер бар. Қыздыруға қатынасына байланысты олар термопластикалық және термосет материалдарына бөлінеді. Ауа ортасында жұмыс істеу үшін қарапайым материалмен салыстырғанда тығыз құрылымы бар электр карталары қолданылады. Диэлектрлік сипаттамалары бар қабатты электроқшаулағыш материалдардың ішінде біз текстолит, гетинакс, шыны текстолитті бөлектейміз. Органосиликон немесе резоль шайырлары байланыстырушы зат ретінде әрекет ететін бұл қабатты пластмассалар керемет диэлектриктер болып табылады. Құбылыстың себептері диэлектриктердің бұзылуының әртүрлі себептері бар. Сондықтан бұл физикалық процесті толығымен түсіндіретін әмбебап теория әлі жоқ. Оқшаулау нұсқасына қарамастан, бұзылу жағдайында арнайы өткізгіш канал пайда болады, оның мәні осы электрлік құрылғыда қысқа тұйықталуға әкеледі. Мұндай процестің қандай салдары болады? Төтенше жағдайдың ықтималдығы жоғары, нәтижесінде электрлік құрылғы пайдаланудан шығарылады. Оқшаулау жүйесіне байланысты бұзылу әртүрлі көріністерге ие болуы мүмкін. Қатты диэлектриктер үшін ток өшірілгеннен кейін де канал айтарлықтай өткізгіштігін сақтайды. Газ тәрізді және сұйық электр оқшаулағыш материалдар зарядталған электрондардың жоғары қозғалғыштығымен сипатталады. Сондықтан кернеудің өзгеруіне байланысты бұзылу каналының тез қалпына келуі байқалады. Сұйықтықтарда бұзылу әртүрлі процестерден туындайды. Біріншіден, оптикалық гетерогенділік электродтар арасындағы кеңістікте қалыптасады, бұл жерлерде сұйықтық өзінің мөлдірлігін жоғалтады. А. Гемант теориясы сұйық диэлектриктің сынамасын эмульсия ретінде қарастырады. Ғалымдар жүргізген есептеулерге сәйкес, электр өрісінің әсерінен ылғал тамшылары ұзартылған диполь түрінде болады. Өрістің жоғары кернеуі жағдайында олар біріктіріледі, бұл қалыптасқан арнадағы разрядқа ықпал етеді. Көптеген эксперименттерді жүргізген кезде, Егер сұйықтықта газ болса, онда кернеудің күрт жоғарылауымен тесуге дейін көпіршіктер пайда болатындығын анықтауға болады. Бұл жағдайда қысымның төмендеуімен немесе температураның жоғарылауымен мұндай сұйықтықтардың ену кернеуінің мәні төмендейді. Жіктеу агрегаттық күй бойынша барлық электр оқшаулау материалдары сұйық, газ тәрізді, қатты болып бөлінеді. Ең үлкені-диэлектриктердің соңғы тобы. Оларға пластмассалар, керамикалық бұйымдар, жоғары Полимерлі материалдар жатады. Химиялық құрамына байланысты электрлік оқшаулау материалдары Бейорганикалық және органикалық болып бөлінеді. Көміртек органикалық оқшаулағыштардағы негізгі химиялық элемент ретінде әрекет етеді. Бейорганикалық материалдар максималды температураға төтеп бере алады: керамика, слюда. Диэлектриктерді алу әдісіне байланысты әдетте синтетикалық және табиғи (табиғи) болып бөлінеді. Түрлердің әрқайсысының белгілі бір ерекшеліктері бар. Қазіргі уақытта синтетикалық заттар үлкен топ болып табылады. Қатты диэлектрлік материалдар Қосымша материалдардың құрылымы, құрамы және технологиялық сипаттамалары бойынша бөлек ішкі санаттарға бөлінеді. Мысалы, балауыз, керамика, минералды оқшаулағыштары бар. Барлық осы материалдар электр өткізгіштігімен сипатталады. Уақыт өте келе мұндай заттар абсорбция тогының төмендеуіне байланысты ток мәнінің өзгеруін байқайды. Белгілі бір сәттен бастап электр оқшаулағыш материалда тек өткізгіштік тогы болады, оның мәні осы материалдың қасиеттеріне байланысты болады. жүктеу/скачать 243,66 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|