Kokia yra dielektriko dielektrinė stipris? Pabandykime suprasti šį terminą, nustatyti šio rodiklio ypatybes.
Apibrėžimai
Dielektrikai yra medžiagos, kurios blogai arba visiškai praleidžia elektrą. Tankio reikšmė tokioje medžiagoje krūvininkų (elektronų) neviršija 108 vienetų kubiniame centimetre. Pagrindinė elektros izoliacinių medžiagų savybė yra jų gebėjimas poliarizuotis išoriniame lauke. Dielektrikams priskiriamos dujinės medžiagos, įvairios dervos, stiklas ir polimerinės medžiagos. Chemiškai grynas izoliatorius yra vanduo.
Dielektrinės charakteristikos
Šiai grupei priklauso piroelektriniai, feroelektriniai, relaksoriai, pjezoelektriniai gaminiai. Pasyviosios ir aktyviosios tokių medžiagų savybės aktyviai naudojamos šiuolaikinėse technologijose, todėl prie jų pasiliksime plačiau.
Pasyvios izoliatorių savybės taikomos, kai jie naudojami įprastuose kondensatoriuose.
Elektros izoliacinės medžiagos yra dielektrikai, kurie neleidžia prarasti elektros krūvių. Jų pagalba galima atskirti elektros grandines vieną nuo kitos, prietaisų dalis – nuo laidžių dalių. Tokiose situacijoseleistinumas neturi ypatingo vaidmens.
Aktyvieji (valdomi) dielektrikai – tai piroelektrikai, feroelektrikai, elektroliuminoforai, langinių ir spinduliuoklių medžiagos lazerinėje technologijoje.
Dielektrinių medžiagų paklausa kasmet didėja. Priežastis – pramonės įmonių ir komercinių įstaigų pajėgumų padidėjimas.
Be to, padidėjusį dielektrikų poreikį galima paaiškinti išaugusiu ryšių ir įvairių elektros prietaisų skaičiumi.
Technologijoje izoliatorių elektrinis stiprumas yra ypač svarbus, susijęs su molekulių ir atomų išsidėstymu kristalinėje gardelėje.
Klasifikacija
Esant skirtingoms sąlygoms, dielektrinė medžiaga gali turėti skirtingas izoliacines charakteristikas, o tai lemia jos taikymo sritį. Pavyzdžiui, dielektrinis stiprumas kinta priklausomai nuo temperatūros.
Priklausomai nuo struktūros, išskiriamos organinės ir neorganinės elektros izoliacinės medžiagos.
Tobulėjant elektros pramonei, vystėsi ir dielektrinių medžiagų gamyba iš mineralų. Pastaruoju metu technologija taip patobulėjo, kad buvo galima žymiai sumažinti gamybos sąnaudas, todėl mineraliniai dielektrikai pakeitė chemines ir natūralias medžiagas.
Mineralinės dielektrinės medžiagos
Tokie junginiai:
- Įrengimas, šarminė lempa,kondensatorių stiklai, sudaryti iš įvairių oksidų mišinio. Gaminant aliuminio, kalcio, silicio oksidus, padidėja medžiagos elektrinis stiprumas.
- Stiklo emaliai yra medžiagos, kurių metalinis paviršius padengiamas plonu emalio sluoksniu.
- Šviesos kreiptuvai, kurie yra specialaus tipo šviesai laidus stiklo pluoštas.
- Keraminiai gaminiai.
- Žėrutis.
- Asbestas.
Nepaisant tokios elektros izoliacinių medžiagų įvairovės, toli gražu ne visada įmanoma vieną dielektriką pakeisti kitu.
Izoliacijos elektrinis stiprumas yra svarbi savybė, tačiau tai nėra vienintelis dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį renkantis tokias medžiagas.
Ypatingas dėmesys taip pat skiriamas šiluminėms, mechaninėms, kitoms fizinėms ir cheminėms savybėms, įskaitant galimybę apdoroti įvairius būdus, kainą, medžiagų prieinamumą.
Izoliacijos elektrinis stiprumas tikrinamas siekiant užtikrinti maksimalų prietaisų ir prietaisų veikimo saugumą.
Elektrą izoliuojančios naftos alyvos
Transformatorių alyva, naudojama galios transformatoriams, elektrotechnikoje yra maksimaliai paskirstyta tarp skystųjų izoliacinių medžiagų. Jie užpildo poras pluoštinėje izoliacijoje, atstumą tarp apvijų, padidina izoliacijos dielektrinį stiprumą, skatina šilumos pašalinimą. Be to, transformatorių alyva aktyviai naudojama aukštos įtampos alyvos grandinės pertraukikliuose. Tokiuose įrenginiuose tarp skirtingųjungiklio kontaktai nutraukia elektros lanką, ko pasekoje lanko kanalas greitai atšaldomas ir užgęsta. Naftos mineralinėms elektros izoliacinėms alyvoms gauti naudojama alyva, jos distiliavimas atliekamas etapais, kiekviename etape faziškai atskiriant frakciją ir detaliai išvalant nuo priemaišų sieros rūgštimi, po to plaunama ir džiovinama.
Tokios alyvos elektrinis stiprumas yra labai jautrus drėgmei. Net ir šiek tiek įmaišius vandens į aliejų, pastebimas reikšmingas šio fizinio kiekio sumažėjimas. Veikiant elektriniam laukui, emulsinto vandens lašeliai patenka į tas vietas, kur lauko stiprumas turi didžiausią vertę, dėl ko susidaro gedimas.
Staigiai sumažėjus alyvos elektriniam stiprumui, jame yra ne tik vandens molekulių, bet ir pluoštinių priemaišų. Jie sugeria vandenį, o tai labai paveikia skysto dielektriko elektrines charakteristikas.
Kabelių alyvos
Jie naudojami elektros maitinimo kabelių gamyboje. Kai jų popierinė izoliacija impregnuojama alyva, šilumos nuostolių pašalinimas padidėja.
Yra įvairių tipų kabelių alyvos. Pavyzdžiui, aliuminio ir švino apvalkalų maitinimo kabeliams impregnuoti naudojama KM-25 markės alyva, kurios kinematinė klampa ne mažesnė kaip 23 milimetrai per sekundę, stingimo temperatūra ne didesnė kaip 1000 laipsnių. Siekiant padidinti aliejaus klampumą, į jį dedama kanifolijos arbasintetinis tirštiklis.
Prieš naudodami dielektriką, patikrinkite izoliacijos dielektrinį stiprumą.
Skysti sintetiniai dielektrikai
Šios elektros izoliacinės medžiagos tam tikrais atžvilgiais pranašesnės už naftos alyvas. Jie turi polinkį į elektrinį senėjimą, o tai neigiamai veikia savybes, veikiant padidėjusio intensyvumo elektriniam laukui.
Siekiant išspręsti šią problemą, kondensatoriai impregnuojami poliniu skystu dielektriku.
Elektros stiprumo tikrinimas yra privaloma priemonė norint pasirinkti efektyviausią izoliatoriaus tipą.
Chlorinti angliavandeniliai
Jie gaunami iš įvairių angliavandenilių, vieną ar daugiau vandenilio atomų pakeitus chloru. Dažniausias tokių dielektrikų tipas yra chlorintas bifenilas. Jis turi didelį klampumą, turi pagrindines charakteristikas, atitinkančias GOST. Šio izoliatoriaus elektrinis stiprumas yra didesnis nei kitų nepolinių naftos alyvų, todėl jį naudojant kondensatoriaus tūris sumažėja beveik perpus. Tarp chloruotų bifenilų privalumų pabrėžiame jų nedegumą, o trūkumai yra toksiškumas ir didelė kaina.
Nr.
Natūralūs izoliatoriai
Kanifolija,kuri yra trapi derva, gauta iš dervos, jos sudėtyje yra organinių rūgščių. Jis gerai tirpsta naftos alyvose ir naudojamas kaip sandarinimo ir impregnavimo kabelių junginiai.
Plonas augalinio aliejaus sluoksnis, krintantis ant medžiagos paviršiaus, sudaro ploną plėvelę, padidinančią detalės izoliacines savybes.
Elektros stiprumo praradimo priežastys
Tuose dielektrikuose, kurie naudojami praktiškai, yra nemokami mokesčiai. Elektronams judant didėja elektros laidumas. Kadangi įkrovimų yra nedaug, izoliatoriai sėkmingai išlaiko šį testą. Izoliatorių elektrinis stiprumas lemia pagrindines jų pramoninio panaudojimo sritis.
Izoliacija būtina srovės izoliacijai, temperatūros kontrolei, elektrinio lauko stiprumui, kitoms prietaisų ir prietaisų charakteristikoms.
Jei pjezoelektrikas naudojamas kaip kondensatoriaus dielektrikas, veikiamas kintamos įtampos jis keičia savo linijines charakteristikas, virsta ultragarsinių virpesių generatoriumi.
Išvada
Radioelektroninių ir elektros įrenginių veikimo technologija ir ypatumai lemia skirtingus reikalavimus dielektrinių medžiagų parametrams.
Praktiniais tikslais naudojamų izoliatorių tūris yra nedaug elektronų, todėl esant pastoviai įtampai, jie praleidžia mažiausią srovę, vadinamą nuotėkio srove.
Jei įtampa pakyla,Taikant izoliaciją, lauko stiprio vertė dielektrikoje viršys tam tikrą vertę, izoliatorius praras savo elektros izoliacines charakteristikas.
Per izoliatorių tekanti srovė didėja, o jo varža sumažėja, todėl elektrodai jungiasi trumpuoju jungimu.
Šis reiškinys vadinamas dielektriniu skilimu. Tuo atveju, kai dielektrikui taikoma įtampa pasiekia kritinę vertę, pastebimas staigus pratekančios srovės padidėjimas, sumažėja įtampa ant elektrodų, dėl negrįžtamų pokyčių mažėja izoliatoriaus elektrinė varža.
Priklausomai nuo galios ir energijos izoliacijos parametrų, po gedimo atsiranda kibirkštis, dėl kurios tirpsta, dega, įtrūksta ir kiti dielektriko ir elektrodų pokyčiai.
Tinkamai pasirinkę elektros izoliacines medžiagas, galite užtikrinti sklandų elektros prietaisų ir techninių prietaisų veikimą.
