Elektrická síla dielektrik

Jaká je elektrická síla dielektrika? Pokusme se pochopit tento termín, abychom odhalili vlastnosti tohoto ukazatele.

Definice

Dielektrika jsou látky, které nekoná elektřinu ani špatně, ani zcela. Hustota takové látky nosičů náboje (elektronů) nepřesahuje 108 kusů na krychlový centimetr. Hlavní charakteristika elektrické izolační materiály je jejich schopnost polarizovat ve vnějším poli. Dielektrika zahrnuje plynné látky, různé pryskyřice, sklo, polymerní materiály. Chemicky čistý izolátor je voda.

Charakteristika dielektrik

Tato skupina zahrnuje pyroelektriku, feroelektriku, relaxory, piezoelektriku. Pasivní a aktivní vlastnosti těchto materiálů jsou aktivně využívány v moderních technologiích, takže se na ně podívejme podrobněji.

Pasivní vlastnosti izolátorů se používají v konvenčních kondenzátorech.

Izolační materiály považují dielektrické materiály, které neumožňují ztrátu elektrických nábojů. S jejich pomocí je možné oddělit elektrické obvody, části zařízení od vodivých částí od sebe navzájem. V takových situacích nemá dielektrická propustnost zvláštní roli.

Aktivní (řízené) dielektrika jsou pyroelektriky, feroelektrika, elektroluminofory, materiály pro vrata a radiátory v laserové technologii.

Poptávka po dielektrických materiálech roste každým rokem. Důvodem je zvýšení kapacity průmyslových podniků a komerčních institucí.

Kromě toho lze zvýšit poptávku po dielektrikách vysvětlit nárůstem počtu komunikačních zařízení a různých elektrických spotřebičů.

Ve strojírenství hraje zvláštní roli elektrická síla izolátorů, která je spojena s uspořádáním molekul a atomů v krystalové mřížce.

Klasifikace

Za různých podmínek může dielektrický materiál vykazovat různé izolační vlastnosti, které určují rozsah jeho použití. Například v závislosti na teplotě se změní elektrická síla.

V závislosti na konstrukci jsou izolovány organické a anorganické elektrické izolační materiály.

S rozvojem elektrotechnického průmyslu byla také vytvořena výroba dielektrických materiálů z minerálů. Technologie se nedávno zlepšila tak, že bylo možné výrazně snížit výrobní náklady v důsledku minerálních dielektrik nahrazených chemickými a přírodními materiály.

Minerální dielektrické materiály

Takové sloučeniny zahrnují:

• Instalace, alkalická, lampa, sklo kondenzátoru, sestávající ze směsi různých oxidů. Při aplikaci hliníku, vápníku, oxidů křemíku stoupá elektrická pevnost materiálu.
• Skleněné smalty jsou materiály, ve kterých je na kovový povrch aplikována tenká vrstva skloviny.
• Světlovody, které jsou speciálním typem světelně vodivého skleněného vlákna.
• Keramické výrobky.
• Slídou.
• Azbest.

Navzdory takovému množství elektrických izolačních materiálů není vždy možné nahradit jiný dielektrikum.

Elektrická pevnost izolace je důležitou vlastností, ale při výběru takových materiálů je nejen upozorněna.

Zvláštní pozornost je věnována také tepelným, mechanickým, jiným fyzikálním a chemickým vlastnostem, včetně schopnosti různých typů zpracování, nákladů, dostupnosti materiálů.

Kontrola elektrické pevnosti izolace se provádí za účelem zajištění maximální bezpečnosti provozu zařízení a zařízení.

Elektrický izolační olej

Transformátorový olej používaný pro výkonové transformátory má maximální distribuci v elektrotechnice mezi kapalinou izolační materiály. Plní póry ve vláknité izolaci, vzdálenost mezi vinutími, zvyšuje elektrickou pevnost izolace, podporuje odvod tepla. Dále se aktivně používá transformátorový olej olejové jističe vysokého napětí. V takových přístrojích mezi rozbíjejícími se kontakty lámadla se přeruší elektrický oblouk, v důsledku čehož se obloukový kanál rychle ochladí a ochlazuje. Pro výrobu ropných minerálních elektroizolačních olejů se olej provádí postupnou destilací s postupným oddělením v každém stupni frakce a podrobným čištěním nečistot kyselinou sírovou, následným promytím a sušením.

Elektrická pevnost tohoto oleje je hodnota, která je velmi citlivá na vlhkost. Dokonce i při nepatrné nečistotě vody v oleji dochází k výraznému poklesu této fyzické veličiny. Pod působením elektrického pole jsou kapičky emulgované vody přitahovány do těch míst, kde síla pole má maximální hodnotu, v důsledku čehož se porucha rozvíjí.

Při prudkém poklesu elektrické síly oleje obsahuje nejen molekuly vody, ale i vláknité nečistoty. Absorbují vodu, což významně ovlivňuje elektrické vlastnosti kapalného dielektrika.

Kabelové oleje

Používají se při výrobě elektrických silových kabelů. Při impregnaci izolace papíru oleji dochází ke zvýšení ztráty tepla.

Existují různé typy kabelových olejů. Například napájecí kabely pro impregnaci hliníku a olova skořápky použitý olej CM-25 stupeň, který má kinematickou viskozitu menší než 23 mm za sekundu, než je teplota tuhnutí není větší než 1000 stupňů. Aby se zvýšila viskozita oleje, přidává se kalafuna nebo syntetické zahušťovadlo.

Před použitím dielektrika se provede zkouška pevnosti v dynektriku.

Tekuté syntetické dielektrikum

Tyto elektrické izolační materiály překračují v některých vlastnostech olejové oleje. Mají tendenci k elektrickému stárnutí, což negativně ovlivňuje vlastnosti pod vlivem elektrického pole se zvýšeným napětím.

Aby se vyřešil podobný problém, impregnace kondenzátorů se provádí polárním kapalným dielektrikem.

Kontrola elektrické síly je povinným opatřením, které umožňuje zvolit nejúčinnější typ izolátoru.

Chlorované uhlovodíky

Získávají se z různých uhlovodíků nahrazením jednoho nebo několika atomů vodíku chlórem. Jako nejběžnější typ takového dielektrika je chlorovaný bifenyl. Má vysokou viskozitu, má hlavní charakteristiky odpovídající GOST. Elektrická pevnost tohoto izolátoru je vyšší než u jiných nepolárních olejových olejů, takže při jeho použití se objem kondenzátoru snižuje téměř dvojnásobně. Mezi přednosti chlorovaných bifenylů se vyznačuje jejich nehořlavost a nevýhody jsou toxicita a vysoké náklady.

Z cenově výhodných domácích materiálů s vynikajícími izolačními vlastnostmi se vyznačuje směs izobutenu a jeho izomerů (oktol), která byla získána v důsledku krakování oleje.

Přirozené izolátory

Rosina, která je křehkou pryskyřicí získanou z pryskyřice, má ve svém složení organické kyseliny. Je vysoce rozpustný v ropných olejích používaných jako odlitky a impregnace kabelových směsí.

Tenká vrstva rostlinného oleje, která dosahuje povrchu materiálu, vytváří tenkou vrstvu, což zvyšuje izolační vlastnosti součásti.

Příčiny ztráty elektrické síly

V těch dielektrikách, které se používají v praxi, jsou zde bezplatné poplatky. Při pohybu elektronů se zvyšuje elektrická vodivost. Protože existuje jen málo nábojů, izolátory úspěšně absolvují takový test. Elektrická pevnost izolátorů určuje hlavní oblasti jejich průmyslové aplikace.

Izolace je nezbytná pro izolaci proudu, regulaci teploty, intenzity elektrického pole, dalších vlastností zařízení a zařízení.

Pokud je piezoelektrická látka použita jako dielektrikum v kondenzátoru, změní se pod vlivem střídavého napětí její lineární charakteristiky, změní se na generátor ultrazvukových vibrací.

Závěr

Technologie a vlastnosti provozu rádiového elektronického a elektrického zařízení určují různé požadavky na parametry dielektrických materiálů.

Prakticky používané izolátory mají v jejich objemu několik elektronů, takže při konstantním napětí procházejí minimálním proudem nazývaným svodový proud.

Pokud při zvýšení napětí aplikovaného na izolaci hodnota intenzity pole v dielektriku překročí určitou hodnotu, izolátor ztratí své elektrické izolační vlastnosti.

Průchozí proud, který proudí skrze izolátor, se zvyšuje a jeho odpor se snižuje, což vede ke zkratu elektrod.

Podobný jev se nazývá dielektrická porucha. V případě, že je napětí na izolátoru, dosáhne kritické hodnoty, je prudký nárůst proudu přes napětí na elektrodách je snížena, v důsledku nevratných změn elektrického odporu izolátoru se snižuje.

V závislosti na parametrech výkonu a energetické izolaci vzniká jiskra po porušení, což vede k tavení, spálení, praskání a také dalším změnám jak v dielektriku, tak v elektrodách.

Při správném výběru elektrických izolačních materiálů je možné zajistit nepřerušený provoz elektrických spotřebičů a technických zařízení.