Rezistența electrică a dielectricilor

Care este puterea electrică a unui dielectric? Să încercăm să înțelegem acest termen, pentru a dezvălui caracteristicile acestui indicator.

defini

Dielectricile sunt substanțe care nu conduc electricitate fie prost, fie complet. Densitatea într-o astfel de substanță a purtătorilor de sarcină (electroni) nu depășește 108 bucăți pe centimetru cub. Caracteristica principală materiale izolante electrice este capacitatea lor de a polariza într-un câmp extern. Dielectricii includ substanțe gazoase, rășini diferite, sticlă, materiale polimerice. Un izolator chimic pur este apa.

Caracteristicile dielectricilor

Acest grup include piroelectrice, feroelectrice, relaxoare, piezoelectrice. Proprietățile pasive și active ale unor astfel de materiale sunt utilizate în mod activ în tehnologia modernă, așa că să ne ocupăm mai mult de ele.

Proprietățile pasive ale izolatoarelor sunt utilizate atunci când sunt utilizate în condensatoare convenționale.

Materialele izolante consideră dielectricii care nu permit pierderea încărcăturilor electrice. Cu ajutorul lor, este posibilă separarea circuitelor electrice, a pieselor de dispozitive de la părțile conductoare una de cealaltă. În astfel de situații, permeabilitatea dielectrică nu are un rol special.

Dielectricitățile active (controlate) sunt pyroelectrice, feroelectrice, electroluminofoare, materiale pentru porți și radiatoare în tehnologia laser.

Cererea de materiale dielectrice crește în fiecare an. Motivul este o creștere a capacității întreprinderilor industriale și a instituțiilor comerciale.

În plus, cererea crescută de dielectric poate fi explicată prin creșterea numărului de echipamente de comunicații și a diverselor aparate electrice.

În inginerie, rezistența electrică a izolatoarelor joacă un rol deosebit, care este legat de aranjarea moleculelor și a atomilor din rețeaua cristalină.

clasificare

În condiții diferite, materialul dielectric poate prezenta diferite caracteristici izolatoare, care determină domeniul de aplicare al acestuia. De exemplu, în funcție de temperatură, rezistența electrică se schimbă.

În funcție de structură, sunt izolate materialele electroizolante organice și anorganice.

Odată cu dezvoltarea industriei electrice, a fost formată și producția de materiale dielectrice din minerale. Tehnologia sa îmbunătățit recent atât de mult încât a fost posibilă reducerea semnificativă a costului de producție, ca urmare a dielectricilor minerale înlocuite cu materiale chimice și naturale.

Materiale dielectrice minerale

Astfel de compuși includ:

• Instalatie, sticla alcalina, lampa, condensator, alcatuita dintr-un amestec de oxizi diferiți. Când se aplică aluminiul, calciul, oxizii de siliciu, rezistența electrică a materialului crește.
• Emailele din sticlă sunt materiale în care un strat subțire de email este aplicat pe suprafața metalică.
• Ghidajele de lumină, care sunt un tip special de fibră de sticlă cu lumină conductivă.
• Produse ceramice.
• Mica.
• Azbest.

În ciuda unei astfel de varietăți de materiale izolatoare electrice, nu este întotdeauna posibilă înlocuirea celeilalte cu un singur dielectric.

Rezistența electrică a izolației este o proprietate importantă, dar nu numai să atrageți atenția asupra acesteia atunci când selectați astfel de materiale.

O atenție deosebită se acordă, de asemenea, proprietăților termice, mecanice, altor proprietăți fizice și chimice, inclusiv capacității de prelucrare diferite, costurilor, disponibilității materialelor.

Verificarea rezistenței electrice a izolației se realizează pentru a asigura o maximă siguranță a funcționării dispozitivelor și dispozitivelor.

Ulei electric izolator

Uleiul transformator, utilizat pentru transformatoare de putere, are distribuția maximă în ingineria electrică în rândul lichidelor materiale izolante. Acestea umple porii în izolația fibroasă, distanța dintre înfășurări, mărește rezistența electrică a izolației, favorizează îndepărtarea căldurii. În plus, uleiul de transformator este utilizat în mod activ în întrerupătoare de ulei de înaltă tensiune. In astfel de dispozitive între contactele comutatorului divergente apare arcul electric decalaj, prin canalul de arc se răcește și se stinge rapid. Pentru uleiul izolant electric de ulei mineral folosind petrol efectuează etapa de distilare cu eliberare treptată în fiecare etapă, iar purificarea detaliată fracția de impurități cu acid sulfuric, urmată de spălare și uscare.

Rezistența electrică a acestui ulei este o valoare foarte sensibilă la umiditate. Chiar și cu o ușoară impuritate de apă în ulei, se observă o scădere semnificativă a acestei cantități fizice. Sub acțiunea unui câmp electric, picături de apă emulsifiantă sunt atrase în acele locuri unde forța câmpului are valoarea maximă, ca urmare a căreia se dezvoltă defecțiunea.

Cu o scădere accentuată a rezistenței electrice a uleiului, acesta conține nu numai molecule de apă, ci și impurități fibroase. Acestea absorb apa, care afectează în mod semnificativ caracteristicile electrice ale dielectricului lichid.

Uleiuri de cablu

Acestea sunt utilizate în producția de cabluri electrice. Atunci când se impregnează izolația de hârtie cu ulei, pierderea de căldură este mărită.

Există diferite tipuri de uleiuri de cablu. De exemplu, cablurile de alimentare pentru impregnarea aluminiului și coji de plumb utilizat ulei CM-25 grade, cu o vâscozitate cinematică de cel puțin 23 milimetri pe secundă, temperatura de solidificare nu este mai mult de 1000 de grade. Pentru a crește vâscozitatea uleiului, adăugat la acesta agent de îngroșare pe bază de colofoniu sau sintetic.

Înainte de a utiliza un dielectric, se efectuează un test de rezistență dielectrică.

Lichide dielectrice sintetice

Aceste materiale izolatoare electrice depășesc uleiurile de ulei în unele caracteristici. Ei au o tendință de îmbătrânire electrică, care afectează negativ proprietățile sub influența unui câmp electric de tensiune crescută.

Pentru a face față unei probleme similare, impregnarea condensatoarelor se realizează printr-un dielectric lichid polar.

Verificarea rezistenței electrice este o măsură obligatorie, permițând alegerea celui mai eficient tip de izolator.

Hidrocarburi clorurate

Ele sunt obținute din diferite hidrocarburi prin înlocuirea unuia sau mai multor atomi de hidrogen cu clor. Cel mai frecvent tip de astfel de dielectrici este bifenilul clorurat. Are o viscozitate mare, are caracteristicile principale corespunzătoare GOST. Rezistența electrică a acestui izolator este mai mare decât alte uleiuri nepolar, astfel că atunci când se utilizează, volumul condensatorului scade aproape dublu. Printre avantajele bifenililor clorurați le distingem incombustibilitatea, iar dezavantajele sunt toxicitatea și costul ridicat.

Printre materialele casnice ieftin, cu caracteristici de izolare excelente, se disting un amestec de izobutenă și izomerii săi (octol) obținuți ca urmare a fisurării petrolului.

Insulatoare naturale

Rosina, care este o rășină fragilă derivată din gumă, are acizi organici în compoziția sa. Este foarte solubil în uleiurile de petrol, utilizate ca compuși de cabluri de turnare și impregnare.

Un strat subțire de ulei vegetal, care ajunge la suprafața materialului, formează o peliculă subțire, mărind caracteristicile izolației piesei.

Cauzele pierderii rezistenței electrice

În acele dielectrice care sunt utilizate în practică, există taxe gratuite. Când se deplasează electronii crește conductivitatea electrică. Deoarece există puține încărcături, izolatorii au reușit să treacă cu succes un astfel de test. Rezistența electrică a izolatoarelor determină principalele domenii ale aplicării lor industriale.

Izolarea este necesară pentru izolarea curentului, a temperaturii, a intensității câmpului electric, a altor caracteristici pe care dispozitivele și dispozitivele le posedă.

Dacă un piezoelectric este folosit ca dielectric într-un condensator, el sub influența unei tensiuni alternative schimbă caracteristicile sale liniare, se transformă într-un generator de vibrații ultrasonice.

concluzie

Tehnologia și caracteristicile de funcționare a echipamentelor radio și electronice determină cerințe diferite pentru parametrii materialelor dielectrice.

Izolații utilizați în mod practic au câțiva electroni în volum, deci la o tensiune constantă trec curentul minim, numit curentul de scurgere.

Dacă, cu o creștere a tensiunii aplicate izolației, valoarea intensității câmpului din dielectric depășește o anumită valoare, izolatorul își pierde caracteristicile de izolare electrică.

Curentul care trece prin insulator crește și rezistența acestuia scade, rezultând un scurtcircuit al electrozilor.

Un fenomen similar se numește defalcare pe cale dielectrică. În cazul în care se aplică o tensiune la izolator, ajunge la o valoare critică, există o creștere bruscă a curentului prin tensiunea pe electrozi este redusă, ca urmare a unor schimbări ireversibile în rezistența electrică a izolatorului este redus.

În funcție de parametrii de putere și energie de izolare, după ruperea unei scântei se produce, ceea ce duce la topirea, eroziune, fisuri și alte modificări și dielectric și electrozi.

Prin alegerea corectă a materialelor electroizolante, este posibilă asigurarea funcționării neîntrerupte a aparatelor electrice și a dispozitivelor tehnice.