Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник






Загальні характеристики й застосування газоподібних діелектриків.

Розділ 3. Різні види діелектричних матеріалів.

Вологопроникливість діелектриків.

Крім гігроскопічності, велике практичне значення має практичне значення їх здатність пропускати через себе пари води. Ця характеристика називається вологопроникливість і вона дуже важлива для оцінки якості матеріалів, застосовуваних для захисних покривів: зовнішні шланги кабелів, лакові покриття деталей). Тільки для стла, добре обпаленої кераміки й металів вологопроникливість практично дорівнює нулю.

Кількість вологи m, що проходить за час τ крізь ділянку площею S шару ізоляційного діелектрика товщиною h під дією різниці тисків P1 і P2 рівно

M = Π*(P1 - P2)*S* τ/h

Ця формула аналогічна рівнянню проходженню струму через тіло, а коефіцієнт пропорційності П у цій формулі аналогічний питомої об'ємної провідності. Цей коефіцієнт є вологопроникливістю даного матеріалу.

Відповідно до цього визначення в системі СІ вологопроникливість виміряється в [с] (секунди). Для твердих органічних діелектриків вологопроникливість має порядок значень 10-13 – 10-16 с.

Для зменшення гігроскопічності й вологопроникливості пористих і волокнистих ізоляційних матеріалів широко застосовується їхнє просочення. Необхідно розуміти, що просочення не усуває, а тільки сповільнює процеси нагромадження вологи основним діелектриком. Це пояснюється відносно великим розміром молекул просочення.

У числі газоподібних діелектриків, насамперед, потрібно згадати повітря, яке мимо нашої волі входить до складу всіх електротехнічних пристроїв і виявляє свій вплив на їхню роботу.

Наприклад, у роботі ліній електропередач повітря є основним діелектриком і утворює єдину ізоляцію між оголеними проводами. Деякі елементи конструкції ЛЕП, наприклад відстань між струмонесучими проводами, можна визначити тільки знаючи діелектричні властивості газу.

Перевагами газів перед іншими видами електроізоляційних матеріалів є високий питомий електричний опір, малий тангенс кута діелектричних втрат. Найбільше ж коштовною властивістю газів є їхня здатність відновлювати електричну міцність після розряду.

Основні характеристики газів, як діелектриків, це діелектрична проникність, електропровідність, електрична міцність. Крім того, найчастіше важливі теплофізичні характеристики, у першу чергу теплопровідність.

Значення діелектричної проникності газів близько до 1. Електропровідність газів звичайно не гірше 10-13 См/м, причому, як було показано в другій лекції, основним фактором зухвалим провідність у не дуже сильних полях, є іонізуюче випромінювання. Вольт-амперна характеристика має три характерні зони - омічна поведінка, насичення, експонентний ріст. Діелектричні втрати незначні і їх варто враховувати тільки в третій області.

Електрична міцність у газів, порівняно з міцністю рідин і твердих діелектриків, невелика й сильно залежить як від зовнішніх умов, так і від природи газу. Звичайно пробивні характеристики різних газів зіставляють при нормальних умовах (н.у.). Ці умови - тиск 1 атм, температура 20 °С, електроди, що створюють однорідне поле, площею 1 див2, міжелектродний зазор 1 см. Повітря при н.у. має електричну міцність 3 кВ/мм.

Основні атмосферні гази, наприклад азот, мають близькі до повітря значення електричної міцності. Азот нерідко застосовується замість повітря в газових конденсаторах, оскільки він не містить кисню, хімічно більш інертний, не окиснить дотичні з ним матеріали.

Коефіцієнт до, що показує відношення електричної міцності газу до електричної міцності повітря становить для деяких газів, використовуваних у техніку: водень - до = 0.5, гелій - до = 0.2, елегаз до = 2.9, фреон-12 - до = 2.4, перфторовані вуглеводні гази до = (4-10),.

Теплопровідність газів також невелика в порівнянні з теплопровідністю твердих тіл і рідин, найбільше її значення l= 0.2 Вт/(м×К) - у водню. Для найбільш популярних газів l= 0.03 Вт/(м×К)--повітря, l= 0.012 Вт/(м×К) - елегаз. Для порівняння - в алюмінію l= 200 Вт/(м×К).

Існують спеціальні види синтетичних газових діелектриків, застосовуваних для ізоляції внутрішнього простору високовольтних вимикачів, газової ізоляції кабелів.

В електротехнічних пристроях знайшли широке застосування синтетичні газові діелектрики на основі фтору.

Основні газові діелектрики – це т.зв. елегаз («електричний» газ) і фреон.

Елегаз (гексафторид сірки) має хімічну формулу SF6. Основна область застосування – газонаповнені високовольтні вимикачі.

Своя назва він одержав від скорочення “електричний газ”. Унікальні властивості елегазу були відкриті в Росії, його застосування також почалося в Росії. В 30х роках відомий учений Б.М. Гохберг досліджував електричні властивості ряду газів і звернув увагу на деякі властивості шестифтористої сірки SF6. Електрична міцність при атмосферному тиску й зазорі 1 див становить Е = 8,9 кВ/мм. Характерним є дуже великий коефіцієнт теплового розширення й висока щільність. Це важливо для енергетичних установок, у яких проводиться охолодження яких-небудь частин пристрою, тому що при великому коефіцієнті теплового розширення легко утворюється конвективний потік, що несе тепло. З теплофізичних властивостей: температура плавлення = -50 °С при 2 атм, температура кипіння (сублімації) = -63°С. Низькі значення останніх параметрів означають можливість застосування елегазу при низьких температурах.

З інших корисних властивостей відзначимо наступні: хімічна інертність, нетоксичність, негорючість, термостійкість ( до 800°С), вибухобезпечніть, слабке розкладання в розрядах, низька температура скраплення. Під час відсутності домішок елегаз зовсім нешкідливий для людини. Однак продукти розкладання елегазу в результаті дії розрядів (наприклад, у розряднику або вимикачі) токсичні й хімічно активні.

Комплекс властивостей елегазу забезпечив досить широке використання елегазовій ізоляції. У пристроях елегаз звичайно використовується під тиском у кілька атмосфер для більшої компактності енергоустановок, тому що, як ви знаєте, електрична міцність збільшується з ростом тиску. На основі елегазової ізоляції створені й експлуатуються ряд електропристроїв, з них кабелі, конденсатори, вимикачі, компактні ЗРП (закриті розподільні пристрої). Найбільш широке застосування елегаз знайшов за рубежем, особливо в Японії. Наприклад, використання елегазу дозволяє в десятки раз зменшити розміри розподільних пристроїв, що дуже актуально при високій вартості землі для розміщення енергогосподарства. Це вигідно навіть незважаючи на високу вартість елегазу - більш 10$ за 1 кілограм.

У таблиці 3.1. наведені відносини електричної міцності деяких газів Епр.г до електричної міцності повітря Епр.п, яке прийнято за одиницю, а також дані точки кипіння газів при нормальному тиску.

Табл.3.1. Характеристики повітряутворюючих газів

Газ Щільність кг/м3 Температура кипіння, oc Eпр.гпр.п
Азот 1.25 -196 1.0
Гексафторид сірки (елегаз) 6.70 -64 2.3
Дихлорфторметан (фреон-12) 6.33 ( при -30oc) -30 2.4

Фреон має приблизно ту ж, що й елегаз електричну міцність, але при нормальній температурі його можна стиснути лише до 6 атм. Фреон викликає корозію деяких твердих діелектриків.


Читайте також:

  1. II. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ.
  2. L2.T4. Транспортування рідких, твердих та газоподібних речовин.
  3. V. Виконання вправ на застосування узагальнювальних правил.
  4. V. Поняття та ознаки (характеристики) злочинності
  5. А.1 Стан , та проблемні питання застосування симетричної та асиметричної криптографії.
  6. Автомобільні ваги із застосуванням цифрових датчиків
  7. Акти застосування норм права в механізмі правового регулювання.
  8. Акти застосування юридичних норм: поняття, ознаки, види.
  9. Акти правозастосування, їх види
  10. Акти правозастосування.
  11. Акустичні характеристики порід
  12. Алгоритм із застосування річної процентної ставки r.




Переглядів: 1605

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Гігроскопічність діелектриків. | Загальні характеристики й застосування рідких діелектриків.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.001 сек.