Ano ang dielectric strength ng isang dielectric? Subukan nating unawain ang terminong ito, upang matukoy ang mga tampok ng indicator na ito.
Mga Depinisyon
Ang Dielectrics ay mga sangkap na hindi nagdadala ng kuryente nang maayos o ganap. Ang halaga ng density sa naturang sangkap ng mga carrier ng singil (mga electron) ay hindi lalampas sa 108 piraso bawat cubic centimeter. Ang pangunahing katangian ng mga de-koryenteng insulating materyales ay ang kanilang kakayahang mag-polarize sa isang panlabas na larangan. Kasama sa mga dielectric ang mga gaseous substance, iba't ibang resin, salamin, at polymeric na materyales. Ang insulator na puro kemikal ay tubig.
Mga Katangiang Dielectric
Kabilang sa pangkat na ito ang mga pyroelectric, ferroelectric, relaxor, piezoelectrics. Ang mga passive at aktibong katangian ng naturang mga materyales ay aktibong ginagamit sa modernong teknolohiya, kaya tatalakayin natin ang mga ito nang mas detalyado.
Nalalapat ang mga passive na katangian ng mga insulator kapag ginagamit ang mga ito sa mga karaniwang capacitor.
Ang mga electrical insulating material ay mga dielectric na hindi pinapayagan ang pagkawala ng mga singil sa kuryente. Sa kanilang tulong, posible na paghiwalayin ang mga de-koryenteng circuit mula sa bawat isa, mga bahagi ng mga aparato mula sa mga bahagi ng kondaktibo. Sa mga ganitong sitwasyonAng permittivity ay walang espesyal na tungkulin.
Active (controlled) dielectrics ay pyroelectrics, ferroelectrics, electroluminophores, materyales para sa shutters at emitters sa laser technology.
Ang pangangailangan para sa mga dielectric na materyales ay tumataas bawat taon. Ang dahilan ay ang pagtaas ng kapasidad ng mga industriyal na negosyo at komersyal na institusyon.
Bukod pa rito, ang tumaas na pangangailangan para sa dielectrics ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga komunikasyon at iba't ibang mga electrical appliances.
Sa teknolohiya, ang lakas ng kuryente ng mga insulator ay partikular na kahalagahan, na nauugnay sa pagsasaayos ng mga molecule at atom sa crystal lattice.
Pag-uuri
Sa ilalim ng magkakaibang kundisyon, ang dielectric na materyal ay maaaring magpakita ng iba't ibang katangian ng insulating, na tumutukoy sa saklaw ng paggamit nito. Halimbawa, nagbabago ang lakas ng dielectric sa temperatura.
Depende sa istraktura, nakikilala ang mga organic at inorganic na electrical insulating materials.
Habang umunlad ang industriyang elektrikal, lumago rin ang paggawa ng mga dielectric na materyales mula sa mga mineral. Ang teknolohiya ay napabuti kamakailan kaya naging posible na makabuluhang bawasan ang gastos ng produksyon, bilang resulta, pinalitan ng mineral dielectrics ang mga kemikal at natural na materyales.
Mga mineral na dielectric na materyales
Ang mga naturang compound ay kinabibilangan ng:
- Pag-install, alkalina, lampara,mga baso ng kapasitor, na binubuo ng isang halo ng iba't ibang mga oxide. Kapag gumagawa ng mga oxide ng aluminum, calcium, silicon, tumataas ang lakas ng kuryente ng materyal.
- Ang mga glass enamel ay mga materyales kung saan inilalagay ang manipis na layer ng enamel sa ibabaw ng metal.
- Mga light guide, na isang espesyal na uri ng light-conducting fiberglass.
- Mga ceramic na item.
- Mica.
- Asbestos.
Sa kabila ng iba't ibang mga de-koryenteng insulating material, malayong posible na palitan ang isang dielectric ng isa pa.
Ang lakas ng kuryente ng insulation ay isang mahalagang katangian, ngunit hindi lang ito ang dapat bigyang pansin kapag pumipili ng mga naturang materyales.
Binibigyan din ng partikular na atensyon ang thermal, mekanikal, iba pang pisikal at kemikal na katangian, kabilang ang kakayahan sa iba't ibang uri ng pagproseso, gastos, pagkakaroon ng mga materyales.
Isinasagawa ang pagsuri sa lakas ng kuryente ng insulation upang matiyak ang maximum na kaligtasan ng pagpapatakbo ng mga instrument at device.
Mga de-kuryenteng insulating petroleum na langis
Transformer oil, na ginagamit para sa mga power transformer, ay may pinakamataas na distribusyon sa electrical engineering sa mga liquid insulating material. Pinupuno nila ang mga pores sa fibrous insulation, ang distansya sa pagitan ng mga windings, pinatataas ang dielectric na lakas ng pagkakabukod, nagtataguyod ng pag-alis ng init. Bilang karagdagan, ang langis ng transpormer ay aktibong ginagamit sa mataas na boltahe na mga circuit breaker ng langis. Sa ganitong mga device, sa pagitan ng divergentang mga contact ng switch ay sinira ang electric arc, bilang isang resulta kung saan ang arc channel ay mabilis na pinalamig at pinapatay. Upang makakuha ng petroleum mineral electrical insulating oils, ginagamit ang langis, na isinasagawa ang itinanghal na distillation nito na may phased separation ng isang fraction sa bawat yugto at detalyadong purification mula sa mga impurities na may sulfuric acid, na sinusundan ng paghuhugas at pagpapatuyo.
Ang lakas ng kuryente ng naturang langis ay isang halaga na napakasensitibo sa moisture. Kahit na may bahagyang paghahalo ng tubig sa langis, ang isang makabuluhang pagbaba sa pisikal na dami na ito ay sinusunod. Sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field, ang mga droplet ng emulsified na tubig ay dinadala sa mga lugar kung saan ang lakas ng field ay may pinakamataas na halaga, bilang resulta kung saan nagkakaroon ng breakdown.
Sa isang matinding pagbaba sa lakas ng kuryente ng langis, naglalaman ito hindi lamang ng mga molekula ng tubig, kundi pati na rin ng mga fibrous na dumi. Sumisipsip sila ng tubig, na makabuluhang nakakaapekto sa mga katangiang elektrikal ng likidong dielectric.
Cable oil
Ginagamit ang mga ito sa paggawa ng mga kable ng kuryente. Kapag ang kanilang pagkakabukod ng papel ay pinapagbinhi ng mga langis, ang pag-alis ng pagkawala ng init ay tataas.
May iba't ibang uri ng cable oil. Halimbawa, para sa impregnation ng mga power cable ng aluminyo at lead sheath, ginagamit ang langis ng KM-25 brand, na may kinematic viscosity na hindi bababa sa 23 millimeters bawat segundo, isang pour point na hindi hihigit sa 1000 degrees. Upang madagdagan ang lagkit ng langis, ang rosin ay idinagdag dito osynthetic na pampalapot.
Bago gumamit ng dielectric, subukan ang dielectric strength ng insulation.
Liquid synthetic dielectrics
Ang mga electrical insulating material na ito ay mas mataas sa ilang aspeto kaysa sa mga langis ng petrolyo. May posibilidad silang magkaroon ng electrical aging, na negatibong nakakaapekto sa mga katangian sa ilalim ng impluwensya ng electric field na tumaas ang intensity.
Para harapin ang problemang ito, ang mga capacitor ay pinapagbinhi ng polar liquid dielectric.
Ang pagsuri sa lakas ng kuryente ay isang ipinag-uutos na hakbang upang piliin ang pinakamabisang uri ng insulator.
Chlorinated hydrocarbons
Nakukuha ang mga ito mula sa iba't ibang hydrocarbon sa pamamagitan ng pagpapalit ng isa o higit pang hydrogen atoms ng chlorine. Ang pinakakaraniwang uri ng naturang dielectrics ay chlorinated biphenyl. Ito ay may mataas na lagkit, may mga pangunahing katangian na naaayon sa GOST. Ang lakas ng kuryente ng insulator na ito ay mas mataas kaysa sa iba pang mga non-polar petroleum na langis, samakatuwid, kapag ginagamit ito, ang dami ng kapasitor ay halos kalahati. Kabilang sa mga pakinabang ng chlorinated biphenyls, itinatampok namin ang hindi pagkasusunog ng mga ito, at ang mga disadvantage ay ang toxicity at mataas na gastos.
Kabilang sa mga murang domestic na materyales na may mahusay na mga katangian ng insulating, itinatampok namin ang pinaghalong isobutene at ang mga isomer nito (octol), na nakuha bilang resulta ng oil cracking.
Mga natural na insulator
Rosin,na isang malutong na dagta na nakuha mula sa dagta, ay naglalaman ng mga organikong acid sa komposisyon nito. Mahusay itong natutunaw sa mga langis ng petrolyo at ginagamit bilang sealing at impregnating cable compound.
Ang isang manipis na layer ng langis ng gulay, na bumabagsak sa ibabaw ng materyal, ay bumubuo ng isang manipis na pelikula, na nagpapataas ng mga katangian ng insulating ng bahagi.
Mga sanhi ng pagkawala ng lakas ng kuryente
Sa mga dielectric na iyon na ginagamit sa pagsasanay, may mga libreng singil. Habang gumagalaw ang mga electron, tumataas ang electrical conductivity. Dahil kakaunti ang mga singil, matagumpay na naipasa ng mga insulator ang pagsusulit na ito. Tinutukoy ng lakas ng kuryente ng mga insulator ang mga pangunahing bahagi ng kanilang pang-industriyang aplikasyon.
Kinakailangan ang insulation para sa kasalukuyang paghihiwalay, pagkontrol sa temperatura, lakas ng electric field, iba pang katangian na mayroon ang mga device at device.
Kung ang piezoelectric ay ginagamit bilang dielectric sa isang capacitor, binabago nito ang mga linear na katangian nito sa ilalim ng impluwensya ng alternating voltage, nagiging generator ng ultrasonic vibrations.
Konklusyon
Ang teknolohiya at mga tampok ng pagpapatakbo ng radio-electronic at electrical equipment ay tumutukoy sa iba't ibang mga kinakailangan para sa mga parameter ng mga dielectric na materyales.
Ang mga insulator na ginagamit para sa mga praktikal na layunin ay may kaunting mga electron sa kanilang volume, kaya sa pare-parehong boltahe ay pumasa sila sa pinakamababang kasalukuyang, na tinatawag na leakage current.
Kung tumaas ang boltahe,inilapat sa pagkakabukod, ang halaga ng lakas ng field sa dielectric ay lalampas sa isang tiyak na halaga, ang insulator ay mawawala ang mga katangian ng insulating elektrikal.
Ang through current na dumadaloy sa insulator ay tumataas at bumababa ang resistensya nito, na nagiging sanhi ng short circuit ng mga electrodes.
Ang phenomenon na ito ay tinatawag na dielectric breakdown. Sa kaso kapag ang boltahe na inilapat sa dielectric ay umabot sa isang kritikal na halaga, ang isang matalim na pagtaas sa through current ay sinusunod, ang boltahe sa mga electrodes ay bumababa, bilang isang resulta ng hindi maibabalik na mga pagbabago, ang electrical resistance ng insulator ay bumababa.
Depende sa mga parameter ng power at energy isolation, may spark na nangyayari pagkatapos ng breakdown, na humahantong sa pagkatunaw, pagkasunog, pag-crack, at iba pang pagbabago sa dielectric at electrodes.
Sa tamang pagpili ng mga electrical insulating material, matitiyak mo ang maayos na operasyon ng mga electrical appliances at teknikal na device.
