Каква е диелектричната якост на диелектрика? Нека се опитаме да разберем този термин, за да идентифицираме характеристиките на този индикатор.
Определения
Диелектриците са вещества, които не провеждат добре или напълно електричество. Стойността на плътността в такова вещество на носители на заряд (електрони) не надвишава 108 парчета на кубичен сантиметър. Основната характеристика на електрическите изолационни материали е способността им да се поляризират във външно поле. Диелектриците включват газообразни вещества, различни смоли, стъкло и полимерни материали. Химически чистият изолатор е вода.
Диелектрични характеристики
Тази група включва пироелектрици, фероелектрици, релаксори, пиезоелектрици. Пасивните и активните свойства на такива материали се използват активно в съвременните технологии, така че ще се спрем на тях по-подробно.
Пасивните свойства на изолаторите се прилагат, когато се използват в конвенционални кондензатори.
Електроизолационните материали са диелектрици, които не позволяват загубата на електрически заряди. С тяхна помощ е възможно да се отделят електрически вериги една от друга, части от устройства от проводими части. В такива ситуациипроницаемостта няма специална роля.
Активните (контролирани) диелектрици са пироелектрици, фероелектрици, електролуминофори, материали за капаци и излъчватели в лазерната технология.
Търсенето на диелектрични материали се увеличава всяка година. Причината е увеличаването на капацитета на промишлени предприятия и търговски институции.
В допълнение, повишеното търсене на диелектрици може да се обясни с увеличаването на броя на комуникациите и различни електрически уреди.
В технологията електрическата якост на изолаторите е от особено значение, свързана с подреждането на молекулите и атомите в кристалната решетка.
Класификация
При различни условия диелектричният материал може да прояви различни изолационни характеристики, което определя обхвата на неговото приложение. Например, диелектричната якост се променя с температурата.
В зависимост от структурата се разграничават органични и неорганични електрически изолационни материали.
С развитието на електрическата индустрия се развива и производството на диелектрични материали от минерали. Наскоро технологията се подобри толкова много, че беше възможно значително да се намалят производствените разходи, в резултат на което минералните диелектрици замениха химическите и естествените материали.
Минерални диелектрични материали
Такива съединения включват:
- Инсталация, алкална, лампа,кондензаторни стъкла, състоящи се от смес от различни оксиди. При производството на оксиди на алуминий, калций, силиций, електрическата якост на материала се увеличава.
- Стъклените емайли са материали, при които върху метална повърхност се нанася тънък слой емайл.
- Светлинни водачи, които са специален вид светлопроводими фибростъкло.
- Керамични артикули.
- Слюда.
- Азбест.
Въпреки голямото разнообразие от електрически изолационни материали, далеч не винаги е възможно да се замени един диелектрик с друг.
Електрическата якост на изолацията е важно свойство, но не е единственото нещо, на което трябва да обърнете внимание при избора на такива материали.
Специално внимание се отделя и на термични, механични, други физични и химични свойства, включително възможност за различни видове обработка, цена, наличност на материали.
Проверката на електрическата якост на изолацията се извършва, за да се осигури максимална безопасност при работата на инструментите и устройствата.
Електроизолационни петролни масла
Трансформаторното масло, използвано за силови трансформатори, има максимално разпространение в електротехниката сред течните изолационни материали. Те запълват порите във влакнестата изолация, разстоянието между намотките, увеличава диелектричната якост на изолацията, насърчава отвеждането на топлината. Освен това трансформаторното масло се използва активно във високоволтови маслени прекъсвачи. В такива устройства, между дивергентниконтактите на превключвателя прекъсват електрическата дъга, в резултат на което каналът на дъгата бързо се охлажда и гаси. За получаване на петролни минерални електроизолационни масла се използва масло, като се извършва поетапната му дестилация с поетапно отделяне на фракция на всеки етап и детайлно пречистване от примеси със сярна киселина, последвано от промиване и сушене.
Електрическата якост на такова масло е стойност, която е много чувствителна към влага. Дори при лек примес на вода в маслото се наблюдава значително намаляване на това физическо количество. Под действието на електрическо поле капчици емулгирана вода се изтеглят в тези места, където силата на полето е с максимална стойност, в резултат на което се развива срив.
С рязко намаляване на електрическата якост на маслото, то съдържа не само водни молекули, но и влакнести примеси. Те абсорбират вода, което значително влияе върху електрическите характеристики на течния диелектрик.
Кабелни масла
Използват се при производството на електрически кабели. Когато хартиената им изолация е импрегнирана с масла, отстраняването на топлинните загуби се увеличава.
Има различни видове кабелни масла. Например, за импрегниране на захранващи кабели от алуминиеви и оловни обвивки се използва масло от марката KM-25, което има кинематичен вискозитет най-малко 23 милиметра в секунда, точка на изливане не повече от 1000 градуса. За да се увеличи вискозитета на маслото, към него се добавя колофон илисинтетичен сгъстител.
Преди да използвате диелектрик, проверете диелектричната якост на изолацията.
Течни синтетични диелектрици
Тези електрически изолационни материали превъзхождат в някои отношения петролните масла. Те имат склонност към електрическо стареене, което се отразява негативно на свойствата под въздействието на електрическо поле с повишена интензивност.
За да се справят с този проблем, кондензаторите са импрегнирани с полярен течен диелектрик.
Проверката на електрическата якост е задължителна мярка за избор на най-ефективния тип изолатор.
Хлорирани въглеводороди
Те се получават от различни въглеводороди чрез заместване на един или повече водородни атома с хлор. Най-често срещаният тип такива диелектрици е хлорираният бифенил. Има висок вискозитет, има основните характеристики, съответстващи на GOST. Електрическата якост на този изолатор е по-висока от другите неполярни петролни масла, следователно, когато се използва, обемът на кондензатора се намалява почти наполовина. Сред предимствата на хлорираните бифенили, ние подчертаваме тяхната негоримост, а недостатъците са токсичността и високата цена.
Сред евтини домашни материали с отлични изолационни характеристики, ние подчертаваме смес от изобутен и неговите изомери (октол), получени в резултат на крекинг на масло.
Естествени изолатори
колофон,която е крехка смола, получена от смола, съдържа органични киселини в състава си. Разтваря се добре в петролни масла и се използва като уплътняващи и импрегниращи кабелни съединения.
Тънък слой растително масло, падащ върху повърхността на материала, образува тънък филм, повишавайки изолационните характеристики на детайла.
Причини за загуба на електрическа сила
В тези диелектрици, които се използват на практика, има безплатни такси. С движението на електроните електрическата проводимост се увеличава. Тъй като зарядите са малко, изолаторите успешно преминават този тест. Електрическата якост на изолаторите определя основните области на тяхното промишлено приложение.
Изолацията е необходима за токова изолация, контрол на температурата, силата на електрическото поле, други характеристики, които устройствата и устройствата имат.
Ако пиезоелектрикът се използва като диелектрик в кондензатор, той променя линейните си характеристики под въздействието на променливо напрежение, превръща се в генератор на ултразвукови вибрации.
Заключение
Технологията и особеностите на работа на радиоелектронното и електрическото оборудване определят различни изисквания към параметрите на диелектричните материали.
Изолаторите, използвани за практически цели, имат малко електрони в обема си, така че при постоянно напрежение те пропускат минимален ток, наречен ток на утечка.
Ако напрежението се повиши,приложен към изолацията, стойността на силата на полето в диелектрика ще надвиши определена стойност, изолаторът ще загуби своите електрически изолационни характеристики.
Проходният ток, който протича през изолатора, се увеличава и съпротивлението му намалява, което води до късо съединение на електродите.
Това явление се нарича диелектричен пробив. В случай, когато напрежението, приложено към диелектрика, достигне критична стойност, се наблюдава рязко увеличаване на проходния ток, напрежението върху електродите намалява, в резултат на необратими промени електрическото съпротивление на изолатора намалява.
В зависимост от параметрите на мощността и енергийната изолация, след повреда възниква искра, която води до топене, изгаряне, напукване и други промени както в диелектрика, така и в електродите.
С правилния подбор на електроизолационни материали можете да осигурите безпроблемната работа на електрическите уреди и техническите устройства.
