Hvad er den dielektriske styrke af et dielektrikum? Lad os prøve at forstå dette udtryk for at identificere funktionerne i denne indikator.
Definitioner
Dielektriske stoffer er stoffer, der ikke leder elektricitet godt eller fuldstændigt. Værdien af tætheden i et sådant stof af ladningsbærere (elektroner) overstiger ikke 108 stykker pr. kubikcentimeter. Det vigtigste kendetegn ved elektriske isoleringsmaterialer er deres evne til at polarisere i et eksternt felt. Dielektriske stoffer omfatter gasformige stoffer, forskellige harpikser, glas og polymere materialer. Den kemisk rene isolator er vand.
Dielektriske egenskaber
Denne gruppe omfatter pyroelektrik, ferroelektrik, relaxorer, piezoelektrik. Passive og aktive egenskaber af sådanne materialer bruges aktivt i moderne teknologi, så vi vil dvæle ved dem mere detaljeret.
Isolatorers passive egenskaber gælder, når de bruges i konventionelle kondensatorer.
Elektriske isoleringsmaterialer er dielektriske stoffer, der ikke tillader tab af elektriske ladninger. Med deres hjælp er det muligt at adskille elektriske kredsløb fra hinanden, dele af enheder fra ledende dele. I sådanne situationerpermittivitet har ingen særlig rolle.
Aktiv (kontrolleret) dielektrik er pyroelektrik, ferroelektrik, elektroluminoforer, materialer til lukkere og emittere i laserteknologi.
Efterspørgslen efter dielektriske materialer stiger hvert år. Årsagen er stigningen i kapaciteten hos industrivirksomheder og kommercielle institutioner.
Derudover kan den øgede efterspørgsel efter dielektrikum forklares med stigningen i antallet af kommunikationer og forskellige elektriske apparater.
I teknologi er den elektriske styrke af isolatorer af særlig betydning, forbundet med arrangementet af molekyler og atomer i krystalgitteret.
Klassificering
Under forskellige forhold kan det dielektriske materiale udvise forskellige isoleringsegenskaber, hvilket bestemmer omfanget af dets anvendelse. For eksempel ændres dielektrisk styrke med temperaturen.
Afhængigt af strukturen skelnes der mellem organiske og uorganiske elektriske isoleringsmaterialer.
I takt med at den elektriske industri udviklede sig, skete det også med produktionen af dielektriske materialer fra mineraler. Teknologien er for nylig blevet forbedret så meget, at det har været muligt at reducere produktionsomkostningerne betydeligt, som et resultat heraf har mineralske dielektriske materialer erstattet kemiske og naturlige materialer.
Dielektriske mineralmaterialer
Sådanne forbindelser omfatter:
- Installation, alkalisk, lampe,kondensatorglas, bestående af en blanding af forskellige oxider. Når man laver oxider af aluminium, calcium, silicium, øges materialets elektriske styrke.
- Glasemaljer er materialer, hvor et tyndt lag emalje påføres en metaloverflade.
- Lysledere, som er en speciel type lysledende glasfiber.
- Keramiske genstande.
- Mica.
- Asbest.
På trods af så mange forskellige elektriske isoleringsmaterialer er det langt fra altid muligt at erstatte et dielektrikum med et andet.
Isoleringens elektriske styrke er en vigtig egenskab, men det er ikke den eneste ting, man skal være opmærksom på, når man vælger sådanne materialer.
Der lægges også særlig vægt på termiske, mekaniske, andre fysiske og kemiske egenskaber, herunder evnen til forskellige typer forarbejdning, omkostninger, tilgængelighed af materialer.
Kontrol af isoleringens elektriske styrke udføres for at sikre maksimal sikkerhed ved driften af instrumenter og enheder.
Elektrisk isolerende petroleumsolier
Transformerolie, der bruges til krafttransformatorer, har den maksimale fordeling inden for elektroteknik blandt flydende isoleringsmaterialer. De fylder porerne i den fibrøse isolering, afstanden mellem viklingerne, øger den dielektriske styrke af isoleringen, fremmer varmefjernelse. Derudover bruges transformerolie aktivt i højspændingsolieafbrydere. I sådanne enheder, mellem divergerendekontakterne på kontakten bryder den elektriske lysbue, som et resultat af, at lysbuekanalen hurtigt afkøles og slukkes. For at opnå mineralske mineralske elektriske isoleringsolier anvendes olie, der udfører dens trinvise destillation med en faseadskillelse af en fraktion på hvert trin og detaljeret rensning fra urenheder med svovlsyre, efterfulgt af vask og tørring.
Den elektriske styrke af sådan en olie er en værdi, der er meget følsom over for fugt. Selv med en let blanding af vand i olien observeres et signifikant fald i denne fysiske mængde. Under påvirkning af et elektrisk felt trækkes dråber af emulgeret vand ind på de steder, hvor feltstyrken har en maksimal værdi, hvorved der opstår et sammenbrud.
Med et kraftigt fald i oliens elektriske styrke indeholder den ikke kun vandmolekyler, men også fibrøse urenheder. De absorberer vand, hvilket væsentligt påvirker det flydende dielektriskes elektriske egenskaber.
Kabelolier
De bruges til produktion af elektriske strømkabler. Når deres papirisolering er imprægneret med olier, øges fjernelse af varmetab.
Der er forskellige typer kabelolier. For eksempel bruges olie af mærket KM-25 til imprægnering af strømkabler af aluminium og bly, som har en kinematisk viskositet på mindst 23 millimeter i sekundet, et flydepunkt på ikke mere end 1000 grader. For at øge oliens viskositet tilsættes harpiks til den ellersyntetisk fortykningsmiddel.
Før du bruger et dielektrikum, test den dielektriske styrke af isoleringen.
Flydende syntetisk dielektrikum
Disse elektriske isoleringsmaterialer er i nogle henseender overlegne i forhold til petroleumsolier. De har en tendens til elektrisk ældning, hvilket negativt påvirker egenskaberne under påvirkning af et elektrisk felt med øget intensitet.
For at løse dette problem er kondensatorer imprægneret med et polært flydende dielektrikum.
Kontrol af den elektriske styrke er en obligatorisk foranst altning for at vælge den mest effektive type isolator.
Chlorerede kulbrinter
De fås fra forskellige kulbrinter ved at erstatte et eller flere brintatomer med klor. Den mest almindelige type af sådanne dielektrikum er chloreret biphenyl. Det har høj viskositet, har de vigtigste egenskaber svarende til GOST. Den elektriske styrke af denne isolator er højere end andre ikke-polære petroleumsolier, derfor halveres volumen af kondensatoren, når den bruges. Blandt fordelene ved chlorerede biphenyler fremhæver vi deres ubrændbarhed, og ulemperne er toksicitet og høje omkostninger.
Blandt billige husholdningsmaterialer med fremragende isoleringsegenskaber fremhæver vi en blanding af isobuten og dets isomerer (octol), opnået som et resultat af olierevner.
Naturlige isolatorer
kolofonium,som er en skør harpiks udvundet af harpiks, indeholder organiske syrer i sin sammensætning. Det opløses godt i petroleumsolier og bruges som tætnings- og imprægneringskabelforbindelser.
Et tyndt lag vegetabilsk olie, der falder på overfladen af materialet, danner en tynd film, hvilket øger delens isolerende egenskaber.
Årsager til tab af elektrisk styrke
I de dielektrikum, der bruges i praksis, er der gratis afgifter. Når elektroner bevæger sig, øges den elektriske ledningsevne. Da der er få ladninger, består isolatorerne med succes denne test. Den elektriske styrke af isolatorer bestemmer hovedområderne for deres industrielle anvendelse.
Isolering er nødvendig for strømisolering, temperaturkontrol, elektrisk feltstyrke, andre egenskaber, som enheder og enheder har.
Hvis et piezoelektrikum bruges som et dielektrikum i en kondensator, ændrer det dets lineære karakteristika under påvirkning af en vekselspænding, bliver til en generator af ultralydsvibrationer.
Konklusion
Teknologi og funktioner i driften af radio-elektronisk og elektrisk udstyr bestemmer forskellige krav til parametrene for dielektriske materialer.
Isolatorer, der bruges til praktiske formål, har få elektroner i deres volumen, så ved en konstant spænding passerer de en minimumsstrøm, kaldet lækstrøm.
Hvis spændingen stiger,anvendt på isoleringen, vil værdien af feltstyrken i dielektrikumet overstige en vis værdi, vil isolatoren miste sine elektriske isoleringsegenskaber.
Den gennemstrømning, der løber gennem isolatoren, stiger, og dens modstand falder, hvilket får elektroderne til at kortslutte.
Dette fænomen kaldes dielektrisk nedbrydning. I det tilfælde, hvor spændingen påført dielektrikum når en kritisk værdi, observeres en kraftig stigning i gennemstrømningen, spændingen på elektroderne falder, som et resultat af irreversible ændringer falder isolatorens elektriske modstand.
Afhængigt af parametrene for effekt- og energiisolering opstår der en gnist efter et sammenbrud, som fører til smeltning, brænding, revner og andre ændringer i både dielektrikumet og elektroderne.
Med det rigtige udvalg af elektriske isoleringsmaterialer kan du sikre gnidningsfri drift af elektriske apparater og tekniske apparater.
